大学物理近代物理基础量子物理(极力推荐)ppt课件

1、第一章量子物理基础，量子理论的产生，引言，1黑体辐射和平板支撑的能量子假设，1 .基本概念，1 .热辐射，定义，分子的热运动使物体辐射电磁波。 例如，加热铁元素块，基本性质，温度放射的能量电磁波，热辐射的平衡，物体辐射的能量2 .放射能量的不同波长分布单色辐射度m，3 .总放射度M(T )，单位时间内从物体的单位表面放射的波长，2 .黑体和黑体辐射的基本规律，1 .黑体， 是完全吸收各种波长的电磁波而不反射的物质，物体m最大与温度相关，只有材料，以及与表面态相关，2，4维恩位移律，m=b/T，b=2.89775610-3 mK，5理论与实验的对比，3 .斯特凡波尔兹曼定律，M(T )=T 4

2、4 .平板支撑的能量子假说和黑体辐射式，2 .平板支撑假说(1900 )，h=6.626075510 -34 Js，3 .平板支撑式，经典，能量，=h在整个频带内和实验结果虎躯一震差不多一致的1“振子”的概念(1900年在先)，量子，4， 2光电效应和爱因斯坦的光量子理论，1 .光电效应的实验规则，1光电效应、光电子、光电效应，2实验装置光电效应发生的，把0称为截止频率或限红频率，6，饱和光电流强度im与入射光强度I成比例，光电效应瞬间发生，松弛时间10-9s，7， 2 .不超过经典物理学面临的困难，根据光的经典电磁理论，光波的能量分布在波面，光波的强度与频率无关，电子吸收的能量、量也与频率无

3、关，不存在截止频率，疲劳的能量克服逸功需要花费时间，光电、效果瞬间产生红限制频率，4 .光电效应的意义，光量子具有“一体性”，电磁辐射由光速c下运动的空间中有限范围内的光量子(光子)组成，=h，2 .爱因斯坦光量子假说(1905 )，9，3光的粒子不是经典粒子，波也不是经典波，2 .基本关系、10，2 .康普顿散射，1 .康普顿研究x射线在黑金属铅上的散射，2 .实验规则，电子的康普顿波长，3 .康普顿效应特征，11，2 .康普顿的解释，x射线光子和静止3 .康普顿效应光的量子性，1 .古典电磁理论的困难，12，4实物粒子的波动性，光(另外，将与粒子相关的波称为概率波，实物粒子具有波动性，或者

4、通过德布罗伊波、13、二实验验证、电子为金多晶薄膜的衍射实验、电子的单缝、双缝、三缝和四缝衍射实验、(汤姆逊1927 )、(约翰逊1961 ) “原子性”或“整体性”并非经典粒子，而是抛弃“轨道”的概念，对“宏观物体仅显示粒子性”，15，(2)波动性难以测量的2 .自由粒子平面波函数，利用，所得到的经典平面波，图，17，3 .电子双缝衍射实验中概率波的意义进行说明(2)入射强电子流的概率波的干涉结果，4 .归一化的波函数用(x)=C exp(-2x2/2 )校正积分，()、取0的归一化的波函数，(x)=() exp(-2x2/2 5 .波函数的统一解释与对世界本质的认识争论相关联。 哥本哈根学

5、派，爱因斯坦，狄拉克(1972 )，20，5不确定性关系，1 .光子的不确定性关系，1 .衍射反比关系，dq，2 .不确定性关系21，2 .实物粒子的不确定性关系，物理根源是粒子的波动性，实物粒子的不确定性关系与光子相同，3 .埃如果取能级自然宽度和寿命、体系处于某能级状态的寿命，则使用该状态能的不确定度DE (能级自然宽度)、22、例2威尔逊云室(能看到白色带状痕迹粒子的轨迹)、pp、4 .不确定性关系进行数量级的推定，得到23、6雪定谔方程式， 1 .自由粒子薛定谔方程的建立、自由粒子波函数、微分、方程、24、自由动量算符和坐标算符、25，例如：对能量、动量和坐标算符在x方向上传播的自由平

6、面波函数的作用、26，利用对应关系得到算符关系方程，使算符关系方程作用于波函数而得到，在三次元的情况下： 1 .稳态薛谔方程，1 .分离变量，设定29，2 .振动因子，方程(1)的解是一振动因子，维e表示粒子的能量，3 .稳态薛谔方程，30，三能量取确定值的状态，稳态波函数，31，8力学量算子的模态问题，1 .力学量算子通过对经典力学量算子进行编码获得的算子量化规则：例如：32，2 .力学量算子的本征值问题，其本征值问题是例如在x方向上移动的自由粒子的波函数，I，li，n的含义(3)自由粒子哈磨粉机顿量的本征函数，34，3 .本征函数的性质，1 .在本征状态下测量力学量2 .只能测定，构成“正

7、交”“归一”的“完备”函数系的4 .力学量的平均值，1测定值和概率，36，在状态(x )下n次测定力学量，2力学量的平均值，或者，37，例题：在自由粒子平面波状态下测定运动量的平均值，38，9电位供水井中的39，井户a和b是规定数，5 .根据波函数的自然条件和边界条件进行特定，(B 0)，井户外：供水井内：40，(1)能源固有值，让我们来听听。 每次可以测量的值和与之对应的概率是？ 能量的平均值是多少？ 解：了解无限深井中的粒子，43，能量(可测量的值)，能量的平均值，概率各1/2，44，2 .一维度散射问题，一步形势，薛定谔方程：45，通解48个Fe原子形成“量子围”，围中的电子形成驻波，形

8、成隧道电流I 47， 10一维度谐振器，1 .势函数，m振子质量，固有频率，x位移，2 .哈磨粉机顿量，3 .与稳定态4 .古典谐振器的比较，1 .基本状态位置概率分布，量子： x=0时概率最大，古典： x=0时概率最小，2 .符合玻尔对应原理，量子概率分布古典概率分布， 能量量化能量可以取连续值，3 .本征函数系1 .动量矩的描述，动量矩的描述，2 .本征问题的解和云同步确定值的和，构成正交和统一完整系数，52，3 .动量矩的空间取向的量化是稳定雪，其对确定的角量子数l和m取(2l 1)个值4 .分离变量、动量矩存储、指令、增益、5 .氢原子的分解、55，1 .能量本征值、能量被量化；2 .氢原子光谱、频率条件、电子从Ei向ef转变12电子的大头针4量子数，1 .由于电子的大头针，施特恩盖拉放射性射线的偏转，电子还应具有斯大头针动量矩，斯大头针角量子数为s，60，自旋角动量的模态问题，自旋角动量没有经典对应，是相对论效应。61，2.4个量子数，电子运动由4个量子数决定，主量子数n : n=1，2，3，轨道角量子数l : l=0，1，2，(n-1 2 .泡利不相容原理，费米子：斯大头针为半奇数倍的粒子，波士顿：斯大头针S0或整数倍的粒子，2个电子为相同的n， 3 .不能具有玻色凝聚，波森不受泡利不相容原理的限制，可以以一个粒子状态容纳，四.原子的壳层结构(自学)，63，13碱