量子力学的历史发展

《量子力学的历史发展》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、第一章量子力学的历史发展黑体辐射光电效应康普顿散射氢原子光谱玻尔的氢原子模型量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展量子力学的重大事件(1)1898Mme.CurieRadioactivepoloniumandradium1901PlanckBlackbodyradiation1905EinsteinPhotoeletriceffect1911RutherfordModeloftheatom1913BohrQuantumtheoryofspectraComptonScatteringphotosoffelectrons1924PauliE

2、xclusionprinciples1925deBroglieWavehypnosis量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展量子力学的重大事件(2)1926SchroedingerWaveequation1927HeisenbergUncertaintyprinciple1927DavissonandGermerExperimentonwavepropertiesofelectrons1927BohrInterpretationofthewavefunction1928DiracRelativisticwaveequation;pred

3、icationofexistenceofthepositron量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展经典理论的成就和困难十九世纪末与二十世纪初，经典物理学理论（牛顿力学，热力学及统计物理，电动力学）取得极大成就。但在相对论领域和微观领域,经典理论遇到严重困难。例如微观领域中黑体辐射光电效应康普顿散射氢原子光谱量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展黑体辐射任何温度的物体都会发出一定的热辐射，即各种频率的电磁波。黑体：在任何温度下都能把照射在其上任何频率的辐射完全吸收。黑体是理想化的物体，实际中我们用任何物体做的空腔，在它很小的开口处

4、就是一个相当理想的黑体。量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展在温度T下，从物体单位面积发出的，频率在+d之间的辐射通量u(,T)d。辐射谱密度和辐射本领辐射谱密度u(,T)：辐射本领E(T):辐射本领和辐射谱密度之间的关系在温度T下，从物体表面单位面积发出的辐射通量。量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展T1>T2>T3黑体辐射谱Boltzmann-StefanlawWien’stransformationlawM2量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展维恩公式和瑞利－金斯公式紫外发散问题紫外发散Wien

5、’sformulaWien’sLaw量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展Rayleigh-Jean’sformulaRayleigh-Jean’sLawRayleigh-Jean’sLawWien’sLaw普朗克公式Planck’sLawPlanck’sformula量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展普朗克能量量子假说电磁辐射的能量交换只能是离散的，其取值只能是的整数倍。其中h为普朗克常数。称为能量子。能量量子化Discrete,Planck’sconstant,Quantum(Pl.Quanta)量子力学与原子核物理第一

6、章量子力学的历史发展普朗克常数用普朗克公式拟合黑体辐射谱密度的实验数据，得到普朗克常数也可以由光电实验测出。量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展光电效应的历史(1)H.R.Hertz,1886，在用莱顿瓶放电的实验中，当紫外线照在火花隙的负极上，放电比较容易发生。W.Hallwach,1888，清洁而绝缘的锌板在紫外线照射下获得正电荷，而带负电的板在光照射下失掉其负电荷。J.J.Thomson,1899，阴极射线由电子组成量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展光电效应的历史(2)PhillippLenard,1902，金属在紫外

7、线照射下发射电子AlbertEinstein,1905，光量子假说RobertAndrewsMillikan,1916，验证爱因斯坦的光电效应量子公式，并精确测定了普朗克常量。量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展外光电效应真空管光照射某种物质，致使部分电子逃逸物质表面。这些电子被称为光电子。光电倍增管(Photomultiplier)量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展内光电效应半导体光激载流子保留在材料内部。光电导本征光电导体吸收一个光子，就会从价带激发到导带，产生一个自由电子，同时在在价带产生一个空穴。对材料施加电场，使电

8、子和空穴都通过材料运输，从而产生电流光电导探测器，光伏探测器，太阳能电池，CCD,摄像机量子力学与原子核物理第一章量子力学的历史发展光电效应实验Light单色光An