(狭义相对论与量子力学小结)

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1、狭义相对论与量子力学习题课一、基本概念1.经典力学的绝对时空观时间和空间的量度和参考系无关,长度和时间的测量是绝对的.2.狭义相对论的同时的相对性沿两个惯性系运动方向，不同地点发生的两个事件，同时性具有相对性。特例：同地事件的同时性具有绝对性。3.热辐射（1）热辐射：能量按频率的分布随温度而不同的电磁辐射叫做热辐射.4.单色辐射出射度单位时间内从物体单位表面积发出的频率在附近单位频率区间（或波长在附近单位波长区间）的电磁波的能量.5.辐出度单位时间，单位面积上所辐射出的各种频率（或各种波长）的电磁波的能

2、量总和.6.光电效应物质在光（包括不可见光）的照射下，能发射出电子的现象.（2）黑体辐射：黑体处于温度平衡时向外发射的电磁辐射。7.康普顿效应X射线被物质散射时，在散射射线中除有与入射波长相同的射线外，还有波长比入射波长更长的射线.7.原子光谱原子所辐射的光中一般包括许多不同的波长成分，经光谱仪分光后，形成由一系列分开的光谱线，组成原子光谱。8.线状光谱每一条光谱线对应一种波长成分，这种光谱成为线状光谱。9.卢瑟福原子的有核模型(A)原子中心有一个集中了绝大部分原子质量的、带正电荷的原子核，其线度约为。

3、～(B)核外有个带负电的电子绕原子核运动，整个原子的线度约为二、基本公式1.洛仑兹时空变换式正变换逆变换2.洛仑兹速度变换式3.同时的相对性4.长度收缩为固有长度最长5.时间延缓为固有时间最短7.相对论力学的基本方程6.动量与速度的关系其中：为静止质量动量守恒定律8.质量与能量的关系相对论动能相对论能量质能关系9.动量与能量的关系其中：10.斯特藩——玻尔兹曼定律11.维恩位移定律13.康普顿公式（康普顿波长）12.光电效应方程（爱因斯坦方程）no=A/h16.德布罗意公式15.氢原子的能级公式14.氢

4、原子光谱规律（里德伯常量）为正整数17.德布罗意波长18.不确定原理三、基本原理（定律）1.爱因斯坦相对性原理物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表达式，即所有的惯性参考系对运动的描述都是等效的.2.光速不变原理真空中的光速是常量，它与光源或观察者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择.普朗克常量空腔壁上的带电谐振子吸收或发射能量应为能量子为单元来吸收或发射能量.普朗克认为：金属空腔壁中电子的振动可视为一维谐振子，它吸收或者发射电磁辐射能量时，不是过去经典物理认为的那样可以连续的吸收或发射能量，而是以与振子

5、的频率成正比的量子数1普朗克能量子假设四、一些假设2爱因斯坦的光子说1）光是由光子组成的，光子在空间以光速运动着.2）光子的能量E与光频率成正比.3玻尔的氢原子理论假设假设一（定态假设）电子在原子中，可以在一些特定的轨道上运动而不辐射电磁波，这时原子处于稳定状态（定态），并具有一定的能量.频率条件假设二（频率假设）当原子从高能量的定态跃迁到低能量的定态时，要发射频率为的光子.量子化条件:假设三（角动量量子化假设）电子以速度在半径为的圆周上绕核运动时，只有电子的角动量等于的整数倍的那些轨道是稳定的.主量子

6、数1.波函数及其统计解释——t时刻，粒子在空间处的单位体积中出现的概率，又称为概率密度。波函数的物理意义五、波函数3.能量量子化2.一维定态波函数4.四个量子数（表征电子的运动状态）(1)主量子数n(1,2,3,···)(2)副量子数l(0，1，2，···,n-1)(3)磁量子数ml(0，±1，±2，···,±l)(4)自旋磁量子数ms(1/2,-1/2)大体上决定了电子能量决定电子的轨道角动量大小，对能量也有稍许影响。决定电子轨道角动量空间取向决定电子自旋角动量空间取向决定电子轨道运动状态决定电子自旋

7、运动状态(1)能量量子化能量n=1，2，3，···（主量子数）(2)轨道角动量大小量子化l=0，1，2，···,n-1[角量子数(副量子数)]电子轨道角动量的大小(3)轨道角动量空间量子化电子轨道角动量在外磁场中的取向ml=0,±1,±2,···,±l（磁量子数）(4)自旋角动量空间量子化电子自旋角动量S在外磁场方向的取向ms=1/2,-1/2(自旋磁量子数)考试类型题与学委联系