大学物理课件：量子力学1

讲法：1，普朗克公式的得来没必要讲那么详细。2，光电效应高中学了，没必要讲那么详细。3，康普顿实验作为中等内容讲。4，波尔理论重点讲。第14章

量子论第1节

黑体辐射普朗克能量子一，热辐射任何物质在任何温度下都有辐射，如夜视仪。几个概念：辐出度M(T),W/m2全频率T单色辐出度Ml(T)=dM(T)/dl,W/m3单频率TWW第1节

黑体辐射普朗克能量子一，热辐射实际上任何物质在任何温度下都有辐射，物质在高温下有热辐射，例如烧红的铁。如夜视仪。几个概念：TW吸收反射入射吸收率<1黑体：吸收率=1；空腔T第1节

黑体辐射普朗克能量子二，黑体辐射定律1，Stefan-Boltzmann定律：黑体2，Wien位移定律：nEn黑体辐射曲线黑体辐射特征：空腔透镜分光仪光强探测阵空腔透镜分光仪空腔透镜光强探测阵分光仪空腔透镜第1节

黑体辐射普朗克能量子三，黑体辐射曲线的解释1，维恩公式维恩假定分子辐射频率n只与其速度v有关，得到2，瑞利公式瑞利从能量均分定理出发，得到EnnEn紫外灾难第1节

黑体辐射普朗克能量子三，能量子假设3，普朗克公式普朗克通过内插法将维恩公式和瑞利公式衔接起来，得到其中叫做普朗克常数。普朗克为了从热力学原理推导出他自己得到的公式，做了下列工作：从辐射场与谐振子之间的能量交换可证，热平衡条件为为频率为n的谐振子在T时的平衡态能量的平均值。于是第1节

黑体辐射普朗克能量子4，普朗克量子化三，能量子假设4，普朗克量子化为了得到普朗克公式中的因子普朗克把积分换成等比级数求和，因为第1节

黑体辐射普朗克能量子三，能量子假设三，能量子假设问题是：把积分换成级数求和意味着什么？能量取值是分立！分立取值就叫量子化第1节

黑体辐射普朗克能量子4，普朗克量子化其中，第2节

光电效应

光量子AG光电效应有以下三个特性：1,金属存在临界n0。入射光的n<n0

时，无论光强度多大，都无电子溢出。2,脱出电子的动能与入射光n

有关，与光强无关。光强只影响光电流密度。3,当入射光的n>n0时，无论光强多小，立刻有电子从金属材料溢出。第2节

光电效应

光量子光以光量子(光子)形式存在，能量为hn，光强与光子个数成正比。金属材料有一个能量阈限值W0，电子脱离金属必须超越阈限值。金属中自由电子与光子碰撞获得能量，挣脱金属束缚。于是，光即是波又是粒子为了解释光电效应，爱因斯坦假定：其中m、v

分别为电子质量、电子速度。1，康普顿散射X射线在石墨上的散射，——电子的Compton波长0

石墨散射体

X射线光子与“静止”的“自由电子”弹性碰撞，碰撞过程中能量与动量守恒，2，康普顿效应验证了光的量子性eqj第3节

康普顿效应实验规律【例】X光子的能量是0.60MeV，被电子散射后，波长变化了20%，求反冲电子的动能。【解】其能量为由能量守恒为第3节

康普顿效应散射后光子的波长为0

石墨散射体第4节

玻尔量子理论1，原子的线状光谱红光紫光三棱镜(prism)能把白光分成不同颜色的光，有人用三棱镜去观测不同化学元素发出的光，结果发现这些元素发出的光谱不是连续的，而是分立的。1885年，巴耳末发现氢原子光谱可以纳入一个简单公式，第4节

玻尔量子理论进一步，人们又总结出其它类似的公式，，(赖曼系)(巴耳末系)(帊邢系)1，原子的线状光谱第4节

玻尔量子理论2，玻尔量子理论1，原子中的电子不会因作加速运动而损失能量；在原子中，电子的能量是分级的，

E1、E2、E3、……

不同能量的电子处于不同的轨道——定态。并不是任意轨道都可成为定态，只有满足

L=nh/2p

的轨道才能成为定态。为了解释原子光谱的分立问题，1913年，玻尔假设：2，电子从一个轨道不能渐渐滑落或滑升到其它轨道，只能从一个轨道(能级)跃迁到另一个轨道，在跃迁过程中，发射或吸收光，

hn=En-Ek

其中En，Ek

分别为第n、k

能级的能量。——量子化条件——跃迁定则分立取值是物理学中很典型的问题，又称为刘维尔问题——本征值问题。第4节

玻尔量子理论2，玻尔量子理论由玻尔假设推导线状光谱公式：原子中的电子，原子中电子的能量，第4节

玻尔量子理论2，玻尔量子理论第4节

玻尔量子理论2，玻尔量子理论原子中电子跃迁所产生的光子的频率——里德伯常数第4节

玻尔量子理论【例题】已知基态氢原子受到能量为E=12.2eV的电子轰击。求基态氢原子可