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第一章 量子力学的诞生 §1 经典物理学的困难 §2 量子论的诞生 §3 实物粒子的波粒二象性 §1 §2 §3 返回
§1经典物理季的图难 (一)经典物理学的成功 19世纪末。物理学理论在当时看来已经发展 到相当完善的阶段。主要表现在以下网个方 (1)应用牛顿方程成功的讨论了从天体到地上各种尺度的力 学客体体的运动,将其用于分子运动上,气体分子远动论, 取得有益的结果。1897年汤姆森发现了电子,这个发现表 明电子的行为类似于一个牛顿粒子。 (2)光的波动性在1803年由杨的衍射实验有力揭示出来,麦 克斯韦在1864年现的光和电磁现象之间的联系把光的波 动性量于更加坚实的基础之上
§1 经典物理学的困难 ◼ (一）经典物理学的成功 19世纪末，物理学理论在当时看来已经发展 到相当完善的阶段。主要表现在以下两个方 面： ◼ (1) 应用牛顿方程成功的讨论了从天体到地上各种尺度的力 学客体体的运动，将其用于分子运动上，气体分子运动论， 取得有益的结果。1897年汤姆森发现了电子，这个发现表 明电子的行为类似于一个牛顿粒子。 ◼ (2) 光的波动性在1803年由杨的衍射实验有力揭示出来，麦 克斯韦在1864年发现的光和电磁现象之间的联系把光的波 动性置于更加坚实的基础之上。 返回
(二)经典物理学的困难 ■但是这些信念,在进入20世纪以后 受到了冲击。经典理论在解释一些 新的试验结果上遇到了严重的困难。 (1)黑体辐射问题 (2)光电效应 (3)氢原子光谱
（二）经典物理学的困难 ◼ 但是这些信念，在进入20世纪以后， 受到了冲击。经典理论在解释一些 新的试验结果上遇到了严重的困难。 ◼ （1）黑体辐射问题 ◼ （2）光电效应 ◼ （3）氢原子光谱
(1)黑体辐射问题 黑体:能吸收射到其上的全部辐 射的物体,这种物体就 能 称为绝对黑体,简称黑体。量 度 黑体辐射:由这样的空腔小孔发 10 出的辐射就称为黑体辐射。 (104cm) 实验发现: 辐射熟平衡状庵:处于一溫度T下的腔 热平衡时,空腔辐射的能量 管,单位面积所发射出的福射能量和它所 密度,与辐射的波长的分布曲线,其形 吸收的辐射能量相普时,辐射达到熟平衡 状和位置只与黑体的绝对温度T有关而 状亮。 与黑体的形状和材料无关
（1）黑体辐射问题 黑体：能吸收射到其上的全部辐 射的物体，这种物体就 称为绝对黑体，简称黑体。 黑体辐射：由这样的空腔小孔发 出的辐射就称为黑体辐射。 实验发现： 热平衡时，空腔辐射的能量 密度，与辐射的波长的分布曲线，其形 状和位置只与黑体的绝对温度 T 有关而 与黑体的形状和材料无关。 辐射热平衡状态: 处于某一温度 T 下的腔 壁，单位面积所发射出的辐射能量和它所 吸收的辐射能量相等时，辐射达到热平衡 状态。 能 量 密 度 (104 cm) 0 5 10
1.Wien公式 从热力出发加上一 些特殊的假设 得到 一个分布公式 能量密度 p,dv= Cv'exp(-C2v/T)dv 其中,C1和C2是两个拟合参教,wien线 ●●● T为平衡时的温度, ,是单位体积在频率→v+dv 10 间隔内辐射的能量。 (104cm) Wien公式在短波部分与实验还相待合, 长波部分则明显不一致
Wien 线 能 量 密 度 (104 cm) 0 5 10 1. Wien 公式 ◼ 从热力学出发加上一 些特殊的假设，得到 一个分布公式： d C exp( C2 /T)d 3 = 1 − 间隔内辐射的能量。 是单位体积在频率 为平衡时的温度， 其中， 和 是两个拟合参数， d T C C → + 1 2 Wien 公式在短波部分与实验还相符合， 长波部分则明显不一致