《16量子力学基础1》-精选·课件.ppt

第六篇 量子论 早期量子论 量子力学 相对论量子力学 普朗克能量量子化假说 爱因斯坦光子假说 康普顿效应 玻尔的氢原子理论 德布罗意实物粒子波粒二象性 薛定谔方程 波恩的物质波统计解释 海森伯的测不准关系 狄拉克把量子力学与狭义相对论相结合 物体发出的随温度而不同的电磁辐射。 (请看一段资料片) 热辐射 16-1 黑体辐射 普朗克量子假设 一、热辐射 绝对黑体辐射定律 单色辐射本领（单色辐出度） 波长为?的单色辐射本领是指单位时间内从物体的单位面积上发出的波长在?附近单位波长间隔所辐射的能量。(回顾一下 Maxwell分布曲线) 头部各部分温度不同，因此它们 的热辐射存在差异，这种差异可 通过热像仪转换成可见光图象。 单 色 辐 出 度 0 1.0 1.75 波长 ( m m ) 头 部 热 辐 射 像 实验表明 辐射能力越强的物体，其吸收能力也越强.此称基尔霍夫“窗户定律” 。 黑体 能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁辐射的物体称为黑体 .（黑体是理想模型） 黑体辐射模型 M B l ( 10 - 7 × W / m 2 m m) l ( m m) 0.5 1.0 1.5 2.0 10 5 0 可见光 5000 K 6000 K 3000 K 4000 K 1、 斯忒藩—玻尔兹曼定律 黑体辐射的总辐射本领（辐射出射度） （即曲线下的面积） 当绝对黑体的温度升高时，单色辐射出射度最大值向短波方向移动。 2、 维恩位移定律 峰值波长 b T m = l 维恩位移定律应用于工程: 辐射高温计 太阳辐射光谱分布 ( 数据来源: 美国国家航空航天局 ) 紫外线 可见光 红外线 波长范围 ( m m) 0~0.38 0.38~0.78 0.78~ 占能量 (%) 7.00 47.29 45.71 辐射能量 ( W/m 2 ) 95 640 618 紫外线 可见光 红外线 波长范围 ( m m) 0~0.38 0.78 占能量 (%) 7.00 辐射能量 ( W/m 2 ) 95 640 618 二、普朗克量子假设 (1900年12月14日) 实验值 维恩 紫 外 灾 难 瑞利--金斯 h—普朗克常数 普朗克得到了黑体辐射公式： c ——光速 k ——玻尔兹曼恒量 普朗克量子假说 (1)黑体由带电谐振子组成，这些谐振子辐射电磁波， 并和周围的电磁场交换能量。 (2) 谐振子能量不能连续变化，只能取分立值，是最小能量? 的整数倍, ? 称为能量子。 (內插公式） M.V.普朗克 (德国 1858－1947 ) 研究辐射的量子理论，发现基本量子，提出能量量子化的假设 1918年诺贝尔物理学奖 (內插公式） 2000年12月14日世界各国隆重纪念量子论创立百年，中国数百名科学家聚会，周光召、路甬祥、彭桓武、冯端、何祚庥等作了专题报告。 普朗克是德国人,爱因斯坦也是德国人.1905年爱因斯坦发表了5篇论文，从根本上改变了物理学的面貌，其中《论运动物体的电动力学》就是前面介绍的狭义相对论. 另一篇《从光的发射与吸收所得到的启示》利用普朗克的量子论解释光电效应,为量子力学作了前期铺垫.相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱.下节课介绍光电效应. 1955年4月18日，百年科学巨匠、物理“至尊”爱因斯坦溘然长逝；50年后的这一天一项最重要的纪念活动 — 全球“物理照亮世界”光束传递 — 从新泽西州普林斯顿开始，然后遍及世界。在这项活动中,上海崇明岛成为“光传递”中国区首站。  在这一“奇迹年”100周年和爱因斯坦逝世50周年之际，联合国于2004年6月将2005年命名为“世界物理年”，这是联合国首次为一个学科确定全球规模的纪念活动，“光传递”正是此次活动的高潮之一。 16-2 光的量子性 一、光电效应 光电效应 光照射到 金属表面时，有电子 逸出的现象。 光电子 逸出的电子。 O O O O O O O O 光电子由K飞向A， 回路中形成光电流。 1、光电效应 实验 光电效应伏安特性曲线 饱 和 电 流 光 强 较 强 光 强 较 弱 截 止 电 压 2、实验规律 （1）、单位时间内从阴极逸出的光电子数与入射光的强度成正比。 （2）、存在遏止电势差 照射光频率 对于给定的金属，当照射光频率小于金属的红限频率，则无论光