物理讲座10原子物理课件

物理讲座原子物理攙州職大電子工程系覃湛2019.8热辐射固体或液体,在任何温度下都在发射各种波长的电磁波,这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。所辐射电磁波的特征与温度有关。固体在温度升高时颜色的变化800K1000K1200K1400K当我们看到炉火的颜色越近蓝紫端时,炉火的温度就越高黑体辐射研究19世纪末,灯泡的发明带来巨大的经济利益,推动了热辐射规律的研究。研究任何问题,都需要从最简单的事物开始,有关热辐射的最简单模型是什么呢?科学家找到了黑体。为什么要把黑体作为辐射研究的理想模型呢?因为基尔霍夫研究出了一个定律:吸收能力最强的物体辐射能力也越强。黑体是吸收能力最强的物体,自然就选它为理想模型。定义:能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反,折射和透射的物体称为绝对黑体,简称黑体。不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。黑体辐射实验实验装置平行光管辐射强度由图可见温度越高,波长短的辐射越强实验曲线(m)实验值黑体辐紫外文难一射线瑞利一金斯线理论g维恩线研12345678/um究可见普朗克理论值与实验值最吻合。但普朗克不敢相信自己的理论能量子假说普朗克把辐射黑体分子、原子的振动可看作谐振子,这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是这些谐振子只能处于某些分立的状态,在这些状态中,谐振子的能量并不象经典物理学所允许的可具有任意值。相应的能量是某一最小能量ε(称为能量子)的整数倍,即:t,1a,2a,3,…nE,n为正整数,称为量子数。能量能量怎能其中:h=6.626×1034J.s不连续呢?普朗克常数经典量子光电效应验电器锌板弧光/用弧光灯照射擦得很亮的锌板,(注意用导线与不带电的验电器相连),使验电器张角增大到约为30度时再用与丝绸磨擦过的玻璃棒去靠近锌板则验电器的指针张角会变大。表明锌板在射线照射下失去电子而带正电在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射电子的现象称光电效应。从锌板上逸出的电子称为光电子。光电效应的实验规律①饱和光电流强度与入射光强度成正比。②对于每种金属材料,都相应的有极确定的截止频率v。当入射光频率v>1c时,电子才能逸出金属表面③线性性:用不同频率的光照射金属K的表面时,只要入射光的频率大于截止频率,遏止电势差与入射光频率具有线性关系。④光电效应是瞬时的。从光开始照射到光电逸出所需时间<109s。爱因斯坦的光量子假设内容:光不仅在发射和吸收时以能量为h1的微粒形式出现,而且在空间传播时也是如此。也就是说,频率为v的光是由大量能量为E=hv光子组成的粒子流,这些光子沿光的传播方向以光速c运动。爱因斯坦光电效应方程hv=E4+WE=2my为光电子的最大初动能在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量,一部分消耗在电子逸出功A,另一部分变为光电子逸出后的动能E。按照经典电磁理论,光电子的能量应该随着光强度的增加而增大,不应该与入射光的频率有关,更不应该有什么截止频率。光电效应的解释光强大,光子数多,释放的光电子也多,所以光电流也大2.电子只要吸收一个光子就可以从金属