能量子假说的意义 普朗克的量子假说打破了“自然界无飞 跃”的古老观念，把经典物理学中被视 为连续的，无限可分的物理量理解为由 不可再分的单位（能量子)，组成的间断 性分希，实际上是“年顿以来最伟天的发 现”。量子假说可以看作是加在能量均 分原理上乃至整个经典统计物理学上的 一 种限制和修正，它避免了原子的电塌 缩，以及电磁场与有重物体达到热平衡 时破缺热力学第三定律等经典物理学的 困境。 普朗克常数的引入，意味着自然而然地 扬弃紫外灾难：要激发越来越高的振荡 频率，就要有越来越大的能量份数，以 至使这种过渡的几率急剧降低，对于充 分高的频率来说，它迅速趋向于零。 由于能量子的发现，普朗克获得了1918 年度的诺贝尔物理学奖
能量子假说的意义 v 普朗克的量子假说打破了“自然界无飞 跃”的古老观念，把经典物理学中被视 为连续的，无限可分的物理量理解为由 不可再分的单位（能量子）组成的间断 性分布,实际上是“牛顿以来最伟大的发 现” 。量子假说可以看作是加在能量均 分原理上乃至整个经典统计物理学上的 一种限制和修正，它避免了原子的电塌 缩，以及电磁场与有重物体达到热平衡 时破缺热力学第三定律等经典物理学的 困境。 v 普朗克常数的引入，意味着自然而然地 扬弃紫外灾难：要激发越来越高的振荡 频率，就要有越来越大的能量份数，以 至使这种过渡的几率急剧降低，对于充 分高的频率来说，它迅速趋向于零。 v 由于能量子的发现，普朗克获得了1918 年度的诺贝尔物理学奖
爱因斯坦与光电效应 1905年，爱因斯坦发表了《关于光的产生和转化的启 发性观点》一文，根据维恩猜想，把黑体辐射本身看作 是一个热力学体系，类比另理想光字气体系综。 研究了 辐射的熵密度，从中引申出光量子假说。按照爱因斯坦 观点，作为辐射基本单位的光量子，是一些携带着能量 和动量而运动的粒子，作为光子气体系综的黑体辐射与 理想气体非常相似。爱因斯垣成功地解释了光电效屉等 现象，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。 1909年，爱因斯坦在《关于辐射的本质》中发现，辐 射压的能量与动量起伏似乎有两个原因：第一种机制 独立的光量子)将导致维恩定律，第二种机制（经典 波)将单独导致瑞利-金斯定律，只有两种机制的结合 才能导致普朗克定律。 1924年，玻色直接用能量量子化和光量子不可区别假 设来推导普朗克公式，彻底解决了这个问题。1925年 因斯坦指出，玻色-爱因斯坦气体满足热力学第三定 律
爱因斯坦与光电效应 v 1905年，爱因斯坦发表了《关于光的产生和转化的启 发性观点》一文，根据维恩猜想，把黑体辐射本身看作 是一个热力学体系，类比为理想光子气体系综。研究了 辐射的熵密度，从中引申出光量子假说。按照爱因斯坦 观点，作为辐射基本单位的光量子，是一些携带着能量 和动量而运动的粒子，作为光子气体系综的黑体辐射与 理想气体非常相似。爱因斯坦成功地解释了光电效应等 现象，并因此获得1921年诺贝尔物理学奖。 v 1909年，爱因斯坦在《关于辐射的本质》中发现，辐 射压的能量与动量起伏似乎有两个原因：第一种机制 （独立的光量子）将导致维恩定律，第二种机制（经典 波）将单独导致瑞利-金斯定律，只有两种机制的结合 才能导致普朗克定律。 v 1924年，玻色直接用能量量子化和光量子不可区别假 设来推导普朗克公式，彻底解决了这个问题。1925年， 爱因斯坦指出，玻色-爱因斯坦气体满足热力学第三定 律
普朗克与爱因斯坦
普朗克与爱因斯坦
康普顿效应 根据经典电磁理论，散射的光波长是 不会改变的。A.H.康普顿(1892~1965) 于1922~1923年，在研究X射线射入石 墨，金属等物质的散射现象时，用光 子与静止电子的弹性碰撞解释了散射 置1表量祖后形中角命发美系 光波长的改变，还得出了波长移动的 公式，这就是康普顿效应。 Cempon seanirfg ÷hvlc=p+hv/c, hv+moc2=hv'+mc2 ÷得到△入=入。(1-cos0) ÷=(h/mc)(1-cos0) 。入。为康普顿波长
康普顿效应 v 根据经典电磁理论，散射的光波长是 不会改变的。A.H.康普顿（1892~1965） 于1922~1923年，在研究X射线射入石 墨，金属等物质的散射现象时，用光 子与静止电子的弹性碰撞解释了散射 光波长的改变，还得出了波长移动的 公式，这就是康普顿效应。 v h/c=p+h ’/c， v h+m0 c2=h ’+mc2 。 v 得到Δλ=λ c(1-cosθ) v =(h/mc)(1-cosθ) v λ c为康普顿波长
原子稳定性问题 ÷1911年，卢瑟福根据有关实验资料 提出了原子的太阳系模型。公转的 电子处于行星的地位，中心的太阳 为原子核所取代，它们在很微小的 尺度上由电磁力而不是引力绑在 一 起。当一个公转电子绕着核子时， 原子电子 占有区 按照麦克斯维理论应发射出电磁波， 同时它以螺旋形的轨道撞到核上去！ 如果电子在原子中静止，它们也无 法借助于静电力保持平稳的构型； 原子在不太强的外来干扰下高度稳 定，经典物理无法理解原子稳定性
原子稳定性问题 v 1911年，卢瑟福根据有关实验资料 提出了原子的太阳系模型。公转的 电子处于行星的地位，中心的太阳 为原子核所取代，它们在很微小的 尺度上由电磁力而不是引力绑在一 起。当一个公转电子绕着核子时， 按照麦克斯维理论应发射出电磁波， 同时它以螺旋形的轨道撞到核上去！ 如果电子在原子中静止，它们也无 法借助于静电力保持平稳的构型； 原子在不太强的外来干扰下高度稳 定，经典物理无法理解原子稳定性