原子物理学总结(乙型).ppt
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1、原子物理学总结(乙型),物理实验 物理模型 基本原理 基本方法,原子物理的总体印象,原子具有核式结构,电子在中心力场或近似中心力场中运动 库仑势能仅与距离有关 中心力场中原子的能量 包括动能势能,仅与距离有关(n) 球谐函数是角动量的本征函数 电子的角动量可以确定(l, ml) 自旋( s, ms )产生磁相互作用 中心力场中总角动量(j)守恒 原子跃迁电磁辐射光谱项的组合法则 电荷的角动量产生磁矩,外磁场中角动量不再守恒 磁场中能级进一步分裂,原子物理学的特点,原子物理属于量子理论的范畴 量子力学(包括相对论量子力学与量子场论)追求理论体系的完备,与经典物理泾渭分明 原子物理的目标是解决问题
2、 讲求实用 不排斥经典物理的图像,物理实验,Rutherford的粒子散射实验:证实了原子的核式结构 FrankHertz实验:证实了原子内部分立能级的存在 DavisionGermer实验:证实了电子的波动性 Compton散射实验:证实了光的粒子性 SternGerlach实验:证实了磁场中原子角动量空间取向的量子性 Zeeman效应、顺磁共振实验、核磁共振实验:证实了磁场中原子能级的分裂,Rutherford原子模型,微分散射截面的物理意义 实验上可验证的公式: 小角散射误差的原因,Bohr氢原子模型,氢原子的光谱线系即光谱线的组合法则 Rydberg方程 光谱项: Bohr模型的三个基
3、本假设: 1、定态条件(分立轨道假设);2、频率条件;3、角动量量子化假设,Bohr氢原子模型,由Bohr模型获得 电子轨道: 原子能级: Rydberg常数: 在质心系中,Bohr氢原子模型,类氢离子的光谱线系 半整数光谱线,谱线的蓝移。 第一激发电势:基态跃迁到第一激发态 电离电势:基态原子一个电子被电离,量子力学初步,Compton散射: Compton波长: 波粒二象性: de Broglie的物质波 由波粒二象性获得:束缚粒子(驻波)的量子态;不确定关系 Schrdinger方程的含义、力学量的算符、力学量的平均值 Hamilton方程的本征值、本征函数 氢原子的量子力学解:角动量及
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