第一章序论.ppt
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1、第一章 序论,一、经典物理学的困难 二、光的波粒二象性 三、原子结构的玻尔理论 四、粒子的波粒二象性,一、经典物理学的困难,Newton,1、经典物理学,机械物体的运动牛顿力学,Maxwell,(b) 电磁现象、光现象麦克斯韦方程,(c) 热现象热力学及统计物理学,二、经典物理学遇到的困难,1、黑体辐射,热辐射:由于物体内分子的热运动,物体向外辐射电磁波。辐射强度与物体的温度有关。,绝对黑体:能够全部吸收照射到它上面的辐射而无反射,(1)维恩公式:短波符合较好,长波出现明显差异。,(2)瑞利-金斯公式:长波符合较好,短波出现明显差异。,(3)Planck 的量子概念:黑体以h为能量单位不连续地
2、发射和吸收频率为的能量, h 称为能量子。,2、光电效应,光电子:光照射金属表面后从金属表面逸出的电子。,光电子与入射光的频率有关, 当 0 产生光电子,而且数量与光强成正比。 当 0 不产生光电子,且与照射强度和时间无关。,经典电磁理论:光的能量由光的强度决定,与光的频率无关。,Einstein 认为该效应为能量为hv的不连续的光量子产生的。,3、康普顿效应(1922),高频X射线被轻元素中的电子散射后,波长随散射角的增大而增大。,经典的电磁理论认为:散射后的X射线波长不应改变。 (受迫振动),光子与电子的碰撞过程 能量和动量守恒,二、光的波粒二象性,1、光的波动性 杨氏双缝干涉实验,2、光
3、的粒子性 光电效应、康普顿效应,3、光具有微粒和波动的双重性质,即波粒二象性,三、原子结构的玻尔理论,1、原子的核形结构模型,Thomson 的枣糕模型,Rutherfold 的行星模型,经典理论认为,带电粒子作加速运动时要辐射电磁波,同时, (1)原子系统的能量不断减少,电子的轨道半径将随之不断减 小,辐射的电磁波的频率将发生不断的变化。 (2)原子的核形结构是不稳定的,绕核运动的电子最终将落到 原子核上。,2. 氢原子光谱的规律性,R=1.096776*107m-1,Rutherfold 的行星模型遇到的困难,(1)原子存在一系列不连续的稳定状态,即定态,处于这些定态中的电子虽做相应的轨道
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