第十五章 量子物理基础S15-1黑体辐射、普朗克量子假说S15-2光的量子性S15-3玻尔的氢原子理论S15-4粒子的波动性s15-5测不准关系S15-6波函数薛定调方程S15-7薛定谭方程在几个一维间题中的应用S15-8量子力学对氢原子的处理S15-9斯特恩一盖拉赫实验S15-10电子自旋S15-11原子的壳层结构书口录章口录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页1 第十五章 量子物理基础 §15-1 黑体辐射、普朗克量子假说 §15-2 光的量子性 §15-4 粒子的波动性 §15-5 测不准关系 §15-6 波函数 薛定谔方程 §15-8 量子力学对氢原子的处理 §15-7 薛定谔方程在几个一维问题中的应用 §15-11 原子的壳层结构 §15-3 玻尔的氢原子理论 §15-10 电子自旋 §15-9 斯特恩－盖拉赫实验
815-1黑体辐射、普朗克量子假说黑体辐射1、热辐射：物质以发射电磁波的形式向外界输出能量，且能量按波长的分布随温度而不同的电磁辐射。2、1单色辐射本领Ma(T)：单位时间内从物体单位表面发出的波长在入附近单位波长间隔内的电磁波的能量。3、绝对黑体：能完全吸收照射到它上面的各种波长的光的物体。自然界不存在，可设计理论上的模型开一小孔的空腔（如有一打气孔的篮球)节录章口录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页2 §15-1 黑体辐射、普朗克量子假说 1、热辐射：物质以发射电磁波的形式向外界输出能量，且能量按波长的分布随温度而 不同的电磁辐射。 一、黑体辐射 2、单色辐射本领M (T)：单位时间内从物体单位表面发出的波长在 附近单位波长 间隔内的电磁波的能量。 3、绝对黑体：能完全吸收照射到它上面的各种波长的光的物体。 自然界不存在，可设计理论上的模型： 开一小孔的空腔（如有一打气孔的篮 球）
815-1黑体辐射、普朗克量子假说4、绝对黑体辐射规律保持一定温度，用实验方法可测出单色辐射本领随波长的变化曲线。取不同的温度得到不同的实验曲线，如图：(T)MBa斯藩一玻尔兹曼定律MB(T)= [MBa(T) =oT4SMB(T)=oT4维恩位移定律Tam=b维常数：b-0.002898mK2003002(nm)峰值波长入反映辐射电磁波的主要波长区域，温度越高，向短波高频方向移动，温度越低，则向长波低频方向移动。节录章口录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页3 §15-1 黑体辐射、普朗克量子假说 4、绝对黑体辐射规律 保持一定温度，用实验方法可测出单色辐射本领随波长的变化曲线。取不同的温度得到不同的实验 曲线，如图： (nm) MB（T） 200 300 斯忒藩―玻尔兹曼定律 维恩位移定律 ( ) 4 MB T = T Tm = b ( ) 4 0 MB T MB (T) T = = 峰值波长m反映辐射电磁波的主要波长区域，温度越高，向短波高频方向移动，温度越低，则向长波低 频方向移动。 维恩常数：b=0.002898mK
815-1黑体辐射、普朗克量子假说普朗克量子假设1、经典物理学的困难维恩公式 (1896年) ： MBa(T)=Cra-5e-是瑞利-金斯公式（1900年）：MBa(T)=C3a-T.MBa(T瑞利一金斯公式o00维恩公式0O8Ca(nm)3004005006007000100200800用经典理论导出的公式都与实验结果不符合节口录章口录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页4 §15-1 黑体辐射、普朗克量子假说 二、普朗克量子假设 维恩公式（1896年）： T C MB T C e 2 5 ( ) 1 − − = 1、经典物理学的困难 瑞利－金斯公式（1900年）： MB T C T 4 ( ) 3 − = 用经典理论导出的公式都与实验结果不符合 (nm) ( ) M T B 0 100 200 300 400 500 600 700 800 瑞利－金斯公式 维恩公式
815-1黑体辐射、普朗克量子假说2、普朗克公式（1900年）（1）黑体是由带电谐振子组成，谐振子辐射电磁波，并和周围的电磁场交换能量。(2）这些谐振子的能量不连续，只能取一些分立值，这些分立值是最小能量的整数倍，即c，2c，38，..，n8。假设频率为的谐振子的最小能量为：g=hv普朗克常数：h=6.6260755×10-34J·s。普朗克公式：MBa(T)=2元hc2a-5tK理论公式与实验结果吻合得非常好！节口录章口录上一页下一页
章目录 节目录 上一页 下一页5 §15-1 黑体辐射、普朗克量子假说 2、普朗克公式（1900年） 1 1 ( ) 2 2 5 − = − k T hc e MB T hc (1) 黑体是由带电谐振子组成，谐振子辐射电磁波，并和周围的电磁场交换能量。 (2) 这些谐振子的能量不连续，只能取一些分立值，这些分立值是最小能量ε的整数倍，即ε，2ε， 3ε，.，nε。假设频率为的谐振子的最小能量为： 普朗克常数：h = 6.6260755×10-34 J·s 。 普朗克公式： 理论公式与实验结果吻合得非常好！ = h