2. Rayleigh- Jeans公式 根据经典电动力学,人们认为能 腔腔壁是由电谐振子组成 它能辐射和吸收能量以保持热 密度 Rayleigh- Jeans线 平衡,从而得到理论公式 8元 c3 dv wien线 ●●● 其中,C是光速, k是玻尔兹曼常数。0 10 (104cm) 该公式在长波部分与实验待合較好,而在短波部分不则完全不 待,而趋于元穷大,历史上称之为紫外灾难(英文是 Catastrophe,其含义有二:1、大灾粤;2、戏剧的结局)
2. Rayleigh-Jeans 公式 根据经典电动力学,人们认为 空腔腔壁是由电谐振子组成, 它能辐射和吸收能量以保持热 平衡,从而得到理论公式: 是玻尔兹曼常数。 其中, 是光速, k C kT d C d 2 3 8 = 该公式在长波部分与实验符合较好,而在短波部分不则完全不 符,而趋于无穷大,历史上称之为紫外灾难(英文是 Catastrophe, 其含义有二:1、大灾害;2、戏剧的结局)。 Wien 线 Rayleigh-Jeans 线 能 量 密 度 (104 cm) 0 5 10
(2)光电效应 光照射到金属上,有电子从金属上逸出的现泉。 这种电子称之为光电子。试验发现光电效应有 两个突出的特点: 1.临界频率V0只有当光的频率大于某一定值vo时, 才有光电子发射出来。若光频率小于该值时,则不论 光强度多大,照射时间多长,都没有电子产生。光的 这一频率V称为临界频率。 2.电子的能量只是与光的频率有关。与光强无关。光 强只决定电子数目的多少。光电效应的这些规律是经典 理论元法解释的。按照光的电磁理论,光的能量只决定 于光的强度而与频率无关
(2)光电效应 ◼ 光照射到金属上,有电子从金属上逸出的现象。 这种电子称之为光电子。试验发现光电效应有 两个突出的特点: •1.临界频率v0 只有当光的频率大于某一定值v0 时, 才有光电子发射出来。若光频率小于该值时,则不论 光强度多大,照射时间多长,都没有电子产生。光的 这一频率v0称为临界频率。 •2.电子的能量只是与光的频率有关,与光强无关,光 强只决定电子数目的多少。光电效应的这些规律是经典 理论无法解释的。按照光的电磁理论,光的能量只决定 于光的强度而与频率无关
(3)原子光谱,原子结构 ■氢原子光谱有许多分立谱线组成,这是很早 就发现了的。1885年瑞士巴尔末发现紫外光附近 的一个线系。并得出氢原子谱线的经验公式是 22n2 n=3,4,5, 其中R=1.09677576×10m是氢的 Rydberg常数,C是光。 这就是著名的巴尔末公式( Balmer)。以后又发现了一 系列线系。它们都可以用下面公式衰示 V=R Z
(3)原子光谱,原子结构 ◼ 氢原子光谱有许多分立谱线组成,这是很早 就发现了的。1885年瑞士巴尔末发现紫外光附近 的一个线系,并得出氢原子谱线的经验公式是: 其 中R m 是氢的Rydberg常 数 C是光速。 n n R C H H 1.09677576 10 , 3,4,5, 1 2 1 7 1 2 2 − = = = − n m m n RH C = 2 − 2 1 1 •这就是著名的巴尔末公式(Balmer)。以后又发现了一 系列线系,它们都可以用下面公式表示:
氢原子光谱 谱系 n 区域 Lyman 2,3,4,远紫外 Balmer 3,4,5 可见 Paschen 4,5,6 红外 Brackett 4 5,6,7,.远红外 Pfund 6,7,8,.超远红外 =x<(m- > 人獄会提些如下三个问题: 1.原子线状光谱产生的机制是什么? 2.光谱线的频率为什么有这样简单的规律? 3.光谱线公式中能用整数作参数来表示这一事实启发我们 思考: 怎样的发光机制才能认为原子的状态可以用包含整数值 的量来描写
人们自然会提出如下三个问题: ◼ 1. 原子线状光谱产生的机制是什么? ◼ 2. 光谱线的频率为什么有这样简单的规律? ◼ 3. 光谱线公式中能用整数作参数来表示这一事实启发我们 思考: 怎样的发光机制才能认为原子的状态可以用包含整数值 的量来描写。 氢原子光谱 谱 系 m n 区 域 Lyman 1 2,3,4,...... 远紫外 Balmer 2 3,4,5,...... 可 见 Paschen 3 4,5,6,...... 红 外 Brackett 4 5,6,7,...... 远红外 Pfund 5 6,7,8,...... 超远红外 n m m n RH C = 2 − 2 1 1
从前,希腊人有一种思翅认为:返回 自然之美要由数來表示。例如: 奏出动听音乐的弦的长度应具有波长的蓬数倍。 这些问题,经典物理学不能給于解释。首先,经典物理掌不 能建文一个羲定的原子模型。根据经典电动力学,电子环绕 原孑桉运动是加速运动,因而不断以辐射方式发射出能量, 电子的能量变得越来越小,因此绕原子核還动的电子,终究 会因大量损失能量而“掉到”原子核中去,原子就“崩溃 了,但是,现实世界表明,原子稳定的存在着。除此之外, 还有一些其它奥验现家在经典理论看來是难以解释的,这里 不再累述。 总之。新的实验现京的发觊。暴露了经典理论的局限性。迫 使人们去寻找新的物理概念。建新的理论,于是量子力学 就在这场物理学的危机中诞生
从前,希腊人有一种思想认为: 自然之美要由整数来表示。例如: 奏出动听音乐的弦的长度应具有波长的整数倍。 ◼ 这些问题,经典物理学不能给于解释。首先,经典物理学不 能建立一个稳定的原子模型。根据经典电动力学,电子环绕 原子核运动是加速运动,因而不断以辐射方式发射出能量, 电子的能量变得越来越小,因此绕原子核运动的电子,终究 会因大量损失能量而“掉到”原子核中去,原子就“崩溃” 了,但是,现实世界表明,原子稳定的存在着。除此之外, 还有一些其它实验现象在经典理论看来是难以解释的,这里 不再累述。 ◼ 总之,新的实验现象的发现,暴露了经典理论的局限性,迫 使人们去寻找新的物理概念,建立新的理论,于是量子力学 就在这场物理学的危机中诞生。 返回