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文档简介
.第一章量子力学基础,1-1量子理论发展简史,2,(1)古典力学到旧量子理论,古典物理学,牛顿力学,麦克斯韦电磁理论,自然界的所有现象都可以用古典物理学理解吗?3、电磁波、光、4、经验法则原则上不能推进物质的分割,1 .微观粒子能用古典力学来描述吗? (Y/N ),2 .如果最初的回答是否定的话,新的力学体系是什么呢、漂浮在晴空中的两个乌云、电磁波(光波)这两种现象是无法解释的。 5、能量量化、光量化、实物粒子量化、旧量子论、波粒子性、粒子波动性、新量子论、反推! 量子力学,牛顿力学,Maxwell方程的电磁波,6,回顾:研究黑体辐射的引出,任何物体都能发光,发热,如何定量表现物体间的传热? 散热场用电磁波传热,热平衡条件:散热=吸热(能量),基尔霍夫定律:辐射能力/吸收能力=常数=辐射照度(单位面积),均匀场合,寻找物体,吸收能力=1,通过测定辐射能力测定辐射照度(辐射场的特征),u(T,l)(J/cm2Hz ),7, 1 .黑体辐射和能量量化,黑体,辐射能量vs辐射频率,8,维也纳方程式,瑞利方程式,紫外灾害,9,9,1900年普朗克(Planck )假设,n=0,1,2,d=d,=-1 .黑体由许多振子构成,2 .各谐振子具有的能量必须是h=6.6260810-34Js,10,2 .光电效应与光子学说,11 .仅在光的频率高于某一特定值的情况下才能从金属表面检测电子,该特定值被称为阈值频率,其仅与金属的类型有关。 表面发出的光电子动能与辐射频率有关,与光强无关。 电子动能随光频率的增加而增加。 雷纳德(p,雷纳德,1905年诺贝尔物理奖)发现光电效应:2.光电子的数量与光的强度无关。 古典物理学的观点:光的频率只决定光的颜色,光的能量由光的强度(振幅)决定,12、爱因斯坦的光子学说,1 .光是由光子构成的光子流。 光子有能量和动量。 2 .光子与其他粒子相互作用时,满足能量守恒定律和动量守恒定律。 3 .光的强度取决于光子的密度,爱因斯坦光子说明光电效应的电子动能K=光子能E-表面脱离能w,13,爱因斯坦光子说:=h; P=mc=h/c=h/,14,康普顿(Compton,1927年诺贝尔物理奖) 吴有训练实验遵循光子和电子碰撞时能量和动量守恒定律,星际尘云和太阳帆,15,3原子光谱,实验结果:n2n1 1,RH=1. 096777 16、问题:为什么电子不落入原子核,卢瑟福原子模型太阳-行星模型,17,玻尔原子结构模型(1913年):(1)原子存在一系列稳态,稳态能量取离散值E1,E2,e3,(能级), 原子在稳定状态下不发射也不吸收电磁辐射能量,(2)原子在能级E1、E2间迁移时以发射或吸收特定频率的u光子的形式与电辐射场交换能量。 光子频率可以由以下公式计算:=|E2-E1|/h,沃尔
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