2022-11-22 15 1-量子力学基础.pptx

量子力学基础;物体在任何温度下都向外辐射电磁波;如果一个物体能全部吸收投射在它上面的辐射而无反射，这种物体称为黑体。;单位时间物体单位表面积发射的各种波长的总辐射能;;;;;由实验及理论都可以得到;维恩位移定律:;例假设太阳表面的特性和黑体等效，测得太阳;3普朗克的量子假设普朗克公式;;;;;（2）普朗克量子假设;注意：普朗克这一思想是完全背离经典物理，并受到当时许多人的怀疑和反对，包括当时的物理学泰斗---洛仑兹。乃至当时普朗克自已也想以某种方式来消除这一关系式。;振子在辐射或吸收能量时，从一个状态跃迁

到另一个状态。;;M.V.普朗克

研究辐射的量子理论，发现基本量子，提出能量量子化的假设;例：一频率为?=0.5HZ，振辐为A=10cm，劲度系

数为K=3.0N/m的谐振子：;若每相差一能量子画一直线;;（2）光电子初动能和入射光频率的关系;和金属有关的恒量;;结论：光电效应的产生几乎无需时间的累积;1.按经典理论光电子的初动能应决定于

入射光的光强，而不决定于光的频率。;2.光量子（光子）爱因斯坦方程;3.从方程可以看出光电子初动能和照射光的频率

成线性关系。;几种金属的红限及逸出功;因为：;光子的能量质量，动量是表示粒子特性的

物理量，;A.爱因斯坦

对现代物理方面的贡献，特别是阐明光电效应的定律;在铝中移出一个电子需要4.2eV的能量，波长为

200nm的光射到其表面，求：

1、光电子的最大动能

2、遏制电压

3、铝的截至波长;例根据图示确定以下各量

1、钠的红限频率

2、普朗克常数

3、钠的溢出功;从图中得出;普朗克常数;康普顿效应是说明光的粒子性的另一个重要的实验。;康普顿实验装置示意图;康普顿实验指出;石

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应;经典电磁理论在解释康普顿效应时遇到的困难;光子理论对康普顿效应的解释;;康普顿效应的定量分析;由能量守恒:;最后得到：;电子的康普顿波长;四、氢原子的玻尔理论;引言：经典物理中要将光看成是电磁波，而光与

原子的相互作用???却要将光看成一颗颗微粒---这

两种图象很难想像能将它们统一起来。;2、新量子力学时代;H?;称之为里德伯常数;（1）氢原子光谱是分立的线状光谱，各条谱线具

有确定的波长；

（2）每一谱线的波数可用两个光谱项之差表示；

（3）前项保持定值，后项改变，就给出同一谱线

系的各条谱线的波长。;原子不再是物质组成的最小单位;;（2）经典理论的困难;;玻尔理论的基本假设;;1)电子轨道半径的量子化;;n=1、2、3、4…;n=2、3、4…;;3）导出里德伯常数;例：计算H原子中电子从量子数n的状态跃进迁到

k=n-1的状态时发射出光子的频率，证明当n足够

大时，这个频率就是电子在量子数为n的轨道上旋

转的频率（经典理论频率）;当n很大时：;玻尔理论的成功与局限;1.把电子看作是一经典粒子，推导中应

用了牛顿定律，使用了轨道的概念，所以玻

尔理论不是彻底的量子论。;它是卢瑟福的学生，在其影响下具有严谨的科学态度，勤奋好学，平易近人，后来很多的科学家都纷纷来到他身边工作。当有人问他，为什么能吸引那么多科学家来到他身边工作时，他回答说：“因为我不怕在青年面前暴露自已的愚蠢”。这种坦率和实事求是的态度是使当时他领导的哥本哈根理论研究所永远充满活力，兴旺发达的原因。爱因斯坦评价说：“作为一个科学的思想家玻尔具有那么惊人的吸引力；在于他具有大胆和谦逊两种品德难得的结合”;;例;例;