第十二量子力学基础 .pptx

第十二量子力学基础;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得辐射而无反射,这种物体称为黑体。;单位时间物体单位表面积发射得各种波长得总辐射能;;由实验及理论都可以得到;维恩位移定律:;例假设太阳表面得特性与黑体等效,测得太阳;三、普朗克得量子假说普朗克公式;o;o;大家学习辛苦了，还是要坚持;o;o;2、普朗克量子假说;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;振子在辐射或吸收能量时,从一个状态跃迁

到另一个状态。;o;M、V、普朗克

研究辐射得量子理论,发现基本量子,提出能量量子化得假设;一、光电效应得实验规律;光电效应伏安特性曲线;和金属有关的恒量;;结论:光电效应得产生几乎无需时间得累积;1、按经典理论光电子得初动能应决定于

入射光得光强,而不决定于光得频率。;二、光量子(光子)爱因斯坦方程;3、从方程可以瞧出光电子初动能与照射光得频率

成线性关系。;因为:;光子的能量质量，动量是表示粒子特性的

物理量，;1922-1933年间康普顿(pton)观察X射线通过物质散射时,发现散射得波长发生变化得现象。;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得困难;光子理论对康普顿效应得解释;;康普顿效应得定量分析;由能量守恒:;最后得到:;电子得康普顿波长;我国物理学家吴有训在与康普顿共同研究中还发现:;思考题:波长为0、05nm得X射线与自由电子碰撞,在与入射线60°方向观察散射得X射线,求(1)散射X射线得波长;(2)反冲电子得动能。;12-4氢原子得玻尔理论;一、氢原子光谱得规律性;赖曼系;(1)氢原子光谱就是分立得线状光谱,各条谱线具

有确定得波长;

(2)每一谱线得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

系得各条谱线得波长。;原子不再就是物质组成得最小单位;;2、经典理论得困难;;玻尔理论得???本假设;;;(1)电子轨道半径得量子化;;;n=1、2、3、4…;-13.6;(3)导出里德伯常数;玻尔理论得成功与局限;1、把电子瞧作就是一经典粒子,推导中应

用了牛顿定律,使用了轨道得概念,所以玻

尔理论不就是彻底得量子论。;她就是卢瑟福得学生,在其影响下具有严谨得科学态度,勤奋好学,平易近人,后来很多得科学家都纷纷来到她身边工作。当有人问她,为什么能吸引那么多科学家来到她身边工作时,她回答说:“因为我不怕在青年面前暴露自已得愚蠢”。这种坦率与实事求就是得态度就是使当时她领导得哥本哈根理论研究所永远充满活力,兴旺发达得原因。爱因斯坦评价说:“作为一个科学得思想家玻尔具有那么惊人得吸引力;在于她具有大胆与谦逊两种品德难得得结合”;;例:试计算氢原子中巴耳末系得最短波长与最长波长各就是多少？;例:(1)将一个氢原子从基态激发到n=4得激发态需要多少能量？(2)处于n=4得激发态得氢原子可发出多少条谱线？其中多少条可见光谱线,其光波波长各多少？;由图可知,可见光得谱线为n=4与n=3跃迁到n=2得两条,辐射出光子相应得波数与波长为:;12-5德布罗意波实物粒子得波粒二象性;电子得德布罗意波长为;例1一质量m0=0、05kg得子弹,v=300m/s,求

其物质波得波长。;代入h、e、m0值:;L、V、德布罗意

电子波动性得理论研究;二、德布罗意波得实验证明(电子衍射实验);衍射最大值:;1927年汤姆逊(G·P·Thomson)以600伏慢电子

(?=0、5?)射向铝箔,也得到了像X射线衍射一

样得衍射,再次发现了电子得波动性。;C、J、戴维孙

通过实验发现晶体对电子得衍射作用;三、德布罗意波得统计解释;M、玻恩

对量子力学得基础研究,特别就是量子力学中波函数得统计解释;微观粒子得空间位置要由概率波来描述,概率波只能给出粒子在各处出现得概率。任意时刻不具有确定得位置与确定得动量。;1)位置得不确定程度;2)单缝处电子得动量得不确定程度;单缝处,衍射角为θ得电子在X轴上存在动量得分量;;;考虑到在两个一级极小值之外还有电子出现,

所以:;设有一个动量为p,质量为m得粒子,能量;不确定关系式得理解;W、海森堡

创立量子力学,并导致氢得同素异形得发现;;电子得动量就是不确定得,应该用量子力学来处理。;例3电子射线管中得电子束中得电