原子物理学课件：绪论VIP

1、2020/10/8,1,第0章 绪论,2020/10/8,2,物质基本结构,运动一般规律,力学机械运动,热学热运动与热现象,电磁学电磁现象,光学光现象,原子物理学（原子）介于分子与原子核之间的物质 结构层次,运动形式不同，规律不同，研究方法不同：,一、物理学回顾,2020/10/8,3,19世纪末物理学的成就：,通常（宏观、低速和弱引力）机械运动,Newton定律,电磁现象,光电磁波,Maxwell方程,热现象,唯象理论,热力学,微观理论,统计物理学 （ Boltzmann，Gibbs）,物理学的发展历史,2020/10/8,4,“在目前业已基本建成的科学大厦中，物理学家似乎只要做一些零碎的修

2、补工作就行了；然而，在物理学晴朗天空的远处，还飘着两朵令人不安的愁云。” 19世纪笼罩在热和光的动力论上的阴影，1900年4月27日于不列颠皇家科学院,寻找“以太”的失败,经典能量均分定理的失败,“山雨欲来风满楼”,相对论,量子论,Kelvin, W. Thomson (1824-1907),这两朵乌云开出近代物理的鲜花,20世纪物理学革命的进军号角,2020/10/8,5,“在本世纪初，发生了三次概念上的革命，它们深刻地改变了人们对物理世界的了解，这就是狭义相对论（1905年）、广义相对论（1916年）和量子力学（1925年）。” 爱因斯坦对理论物理学的影响，1979年,近代物理,以相对论与

3、量子论为理论基础的20世纪物理学,杨振宁 (1922-),基于宏观物质和低速运动物理经验而建立的概念和理论体系,经典物理,20世纪初物理学的革命,2020/10/8,6,原子物理学、原子核物理学、粒子物理,相对论、量子论及其理论应用,粒子基本相互作用与运动规律,物质结构各层次的性质与特点,基本问题,决定,近代物理的基本内容,2020/10/8,7,古代原子学说,B. C. 4世纪,Democritus,机械原子学说,17世纪,Newton,组成物质的最小单元，是不可分割的,有质量的球形微粒,通过吸引力机械地结合成宏观物体,原子的运动是机械位移，遵守力学定律,困难：不能解释光、电、热等物理现象和

4、燃烧等化学过程,原子（Atom）:,二、原子学说,2020/10/8,8,1811年,Avogadro,1808年,Dalton,化学反应中，原子不可分解，性质不变；,不同元素的原子不同，每种原子有确定原子量。,气体由分子组成，分子由原子组成。,1869年,Mendeleev,发现元素周期律，预言新元素,同温同压的同体积气体含相同数目的分子。,19世纪末,三大发现X射线、放射性和电子,化学原子学说,2020/10/8,9,原子：是物质结构的一个层次，介于分子和原子核之间，,1911年,Rutherford,原子核式结构模型,1913年,Bohr,原子量子理论,解释氢光谱,1923-1927,量

5、子力学诞生,成功解释原子现象,问题：,组分?,结构和相互作用?,内部运动?,现代原子学说,2020/10/8,10,三、原子物理的研究对象、内容、研究方法,研究内容 由原子物理和原子核两部分组成(很多包含粒子物理）。 原子物理部分从原子光谱入手，研究价电子的运动规律；从元素周期律和X射线入手研究内层电子的运动规律和排布。 原子核部分主要研究核的整体性质、核力、核模型、核衰变、核反应、核能的开发和利用、以及粒子物理的一些知识。,研究方法： 从光谱及实验资料入手，提出假设，建立模型，然后再进行实验验证，最后形成理论。,研究对象 原子物理学属近代物理学范畴，它是研究物质在原子层次内由什么组成，它们如何作用，发生什么样的运动形态的理论。即主要研究原子结构与性质及有关问题。它是关于物质微观结构的一门科学。,2020/10/8,11,1.原子物理学在材料科学中的应用,四 、原子物理学的地位、作用和研究前景,2020/10/8,12,2.原子物理学在宇观研究领域中应用：星际分子、宇宙起 源等,2020/10/8,13,3.原子物理学在激光技术及光电子研究领域的应用,2020/10/8,14,4.原子物理学在生命科学领域中的应用,2020/10/8,15,5.原子物理学化学研究领域的应用,2020/10/8,16,2020/10/8,17,