量子力学复习.ppt

薛定谔方程（1925年）*一黑体黑体辐射（1）热辐射实验证明不同温度下物体能发出不同的电磁波，这种能量按频率的分布随温度而不同的电磁辐射叫做热辐射.（2）单色辐射出射度单位时间内从物体单位表面积发出的频率在附近单位频率区间（或波长在附近单位波长区间）的电磁波的能量.单色辐射出射度单位：单色辐射出射度单位：（3）辐射出射度（辐出度）单位时间，单位面积上所辐射出的各种频率（或各种波长）的电磁波的能量总和.（4）黑体能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁辐射的物体称为黑体.（黑体是理想模型）0100020001.00.5二斯特藩—玻尔兹曼定律维恩位移定律可见光区3000K6000K（1）斯特藩—玻尔兹曼定律斯特藩—玻尔兹曼常量（2）维恩位移定律常量峰值波长四普朗克假设普朗克黑体辐射公式（1900年）普朗克常量能量子为单元来吸收或发射能量.普朗克认为：金属空腔壁中电子的振动可视为一维谐振子，它吸收或者发射电磁辐射能量时，不是过去经典物理认为的那样可以连续的吸收或发射能量，而是以与振子的频率成正比的普朗克黑体辐射公式空腔壁上的带电谐振子吸收或发射能量应为一光电效应实验的规律VA（1）实验装置光照射至金属表面,电子从金属表面逸出,称其为光电子.（2）实验规律截止频率（红限）仅当才发生光电效应，截止频率与材料有关与光强无关.电流饱和值遏止电压瞬时性遏止电势差与入射光频率具有线性关系.（光强）当光照射到金属表面上时，几乎立即就有光电子逸出二光子爱因斯坦方程（1）“光量子”假设光子的能量为（2）解释实验爱因斯坦方程逸出功与材料有关对同一种金属，一定，，与光强无关逸出功产生光电效应条件（截止频率）四光的波粒二象性描述光的粒子性描述光的波动性光子相对论能量和动量关系（2）粒子性：（光电效应等）（1）波动性：光的干涉和衍射康普顿波长康普顿公式1920年，美国物理学家康普顿在观察X射线被物质散射时，发现散射线中含有波长发生变化了的成分.1890年瑞典物理学家里德伯给出氢原子光谱公式波数里德伯常量卢瑟福的原子有核模型（行星模型）原子的中心有一带正电的原子核，它几乎集中了原子的全部质量，电子围绕这个核旋转，核的尺寸与整个原子相比是很小的.玻尔的三个假设假设一电子在原子中，可以在一些特定的轨道上运动而不辐射电磁波，这时原子处于稳定状态（定态），并具有一定的能量.量子化条件频率条件假设二电子以速度在半径为的圆周上绕核运动时，只有电子的角动量等于的整数倍的那些轨道是稳定的.主量子数假设三当原子从高能量的定态跃迁到低能量的定态时，要发射频率为的光子.三氢原子的玻尔理论由假设2量子化条件由牛顿定律,玻尔半径氢原子能级公式第轨道电子总能量（电离能）基态能量激发态能量氢原子能级图基态激发态自由态（1）正确地指出原子能级的存在（原子能量量子化）；（2）正确地指出定态和角动量量子化的概念；（3）正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；四氢原子玻尔理论的意义和困难（4）无法解释比氢原子更复杂的原子；（5）把微观粒子的运动视为有确定的轨道是不正确的；（6）是半经典半量子理论，存在逻辑上的缺点，即把微观粒子看成是遵守经典力学的质点，同时，又赋予它们量子化的特征.德布罗意假设（1924年）德布罗意假设：实物粒子具有波粒二象性.德布罗意公式2）宏观物体的德布罗意波长小到实验难以测量的程度，因此宏观物体仅表现出粒子性.注意1）若则若则四德布罗意波的统计解释（一）波函数和概率波1.波函数物质波波函数写成2.玻恩（M.Born）假设玻恩获得1954年诺贝尔物理学奖物质波不代表实在物理量的波动而是刻划粒子在空间概率分布的概率波概率幅模的平方