《量子力学基础》ppt课件

《《量子力学基础》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1、基本概念：第十五章量子力学基础一、黑体辐射：第一节黑体辐射热辐射：由热运动引起的辐射现象（原子吸收热运动的动能进入激发态，然后又以电磁波的形式将多余能量辐射出来）。热平衡辐射：一个物体辐射出去的电磁波的能量等于它同时间内吸收的辐射能时，物体的温度保持不变。1绝对黑体（简称黑体）：对入射的电磁波能全部吸收的物体。即绝不反射电子波。（理想模型）如宇宙中的黑洞。黑体辐射：黑体的热辐射。黑体模型：用不透明的材料制成一个带小孔的大空腔，由小孔射入空腔的电磁波被空腔完全吸收掉，这个空腔可看作黑体。当给空腔加热时，由小孔发出的辐射就是黑体辐射。22、黑体辐射规律：（红外到可见光）辐

2、出度——黑体表面单位面积的辐射功率单色辐出度—某一单色光的辐出度Mλ（T）波长范围内辐出度3A、斯特藩-玻耳兹曼定律：B、维恩位移定律：λm——峰值波长应用：高温遥测、红外追踪、热像仪（人体辐射波长在900~1200nm，远红外区）、热象图（能分辨1cm2范围内0.03°C的温度差异，可诊断癌症、脉管炎等）。012345λ（μ）Mλ（T）1100K1300K1500K1700K4C、瑞利-金斯公式（1890年）：（长波部分相符）D、维恩公式（1896年）：（短波部分相符）（与实验结果惊人符合）E、普朗克公式（1900年）：5二、普朗克能量子假设：1、普朗克能量子假设：1）

3、辐射体是由带电谐振子组成，可以吸收和辐射电磁波。2）谐振子只能处于某些特定的能量状态，每一状态的能量只能是最小能量值ε0的整数倍，即ε0、2ε0、3ε0、…、nε0（n为量子数）。当谐振子辐射或吸收能量时，谐振子从一个状态跃迁到另一个状态。ε0——能量子。3）能量子ε0与谐振子的频率成正比：即ε0=h。普朗克常数h=6.626×10-34J●S62、普朗克能量子假设的意义：1）第一次指出经典物理学理论不能应用于微观现象，必须用“量子”概念才能说明。2）标志着人类对自然规律的认识从宏观领域进入到微观领域。3）使人们冲破了经典观念的长期束缚，鼓励人们建立新概念，探索新理论。

4、7第二节光的量子性（§2-§3）一、光电效应的实验规律：1、装置：（可见光到紫外）2、实验规律：1）饱和光电流∝入射光强（Us——遏止电压）84）遏止电压Us与光强无关，而与照射光频率有关。4）对不同的阴极金属都有不同的逸出功A和入射光红限频率（截止频率）0，即≥05）具有瞬时性：t≤10-9s（≥0）A与0一一对应。Us=k（-0）（≥0）9二、爱因斯坦光量子假设：1、经典物理学理论的困难：光的电磁波理论无法解释光电效应.2、爱因斯坦光电效应方程：光量子假设：光辐射场由光量子组成，每个光量子的能量ε和光辐射场的频率成正比，即=h。一个电子一次吸

5、收一个光量子。爱因斯坦光电效应方程：A=h0——逸出功密立根（1916年）10三、光的波粒二象性：由相对论可知：=mc2=h，则四、康普顿效应（1923年）——光的波粒二象性的有力证明。11第三节玻尔的氢原子理论（§4）一、卢瑟福的原子结构模型——核式结构模型1、1911年卢瑟福，α粒子散射实验2°~3°铂膜粒子122、卢瑟福的原子核式结构模型原子（10-10m）（原子序数Z）原子核（10-14~10-15m）+Ze电子（Z个）-e3、原子核式模型与经典电磁理论的矛盾：原子的稳定性的矛盾氢原子光谱的矛盾13（1）量子条件：电子只能在满足如下条件的轨道上运动（n=1

6、、2、3、为量子数）（2）定态假设：电子在上述轨道上运动时，原子不向外辐射能量，原子处于稳定的状态（定态），原子具有确定的能量（En）。1、三个基本假设（3）跃迁假设：当原子从定态En跃迁到定态Ek时，辐射或吸收一个光子，光子的频率由下式决定（频率条件）二、玻尔氢原子理论（1913年）：142、对应原理(1920年）对应原理：在大量子数极限情况下，量子体系的行为将逐渐地趋于与经典力学体系相同。对应原理是将量子体系与经典力学体系联系的桥梁。早期量子论普朗克能量量子化假设爱因斯坦光子假设玻尔的氢原子理论对应原理的量子力学153、原子的能级：161）基态：n=1，E1最小，原

7、子最稳定（正常状态）2）激发态：n>1，En>E1，原子不稳定（10-8s），会向基态跃迁。3）电离：n→∞，En→0，电子脱离原子束缚。电离能E电离：使电子从基态电离所须供给的能量。E电离=E∞-E1=-E13、原子的能级：17（1）原子的稳定性的矛盾（定态假设）（2）氢原子光谱的矛盾4、玻尔理论对前述两矛盾的解释：18一、德布罗意假设——“物质波”假设（1924年）：第四节物质的波动性质（§5,6）将光的波粒二象性推广到所有的实物粒子，认为所有实物粒子均具有波粒二象性。P252表15-2给出了几种粒子的德布罗意波长19二、