量子光学础.ppt

1、散射光中除了原波长?0外，还出现比原波长大的? ； 2、波长的改变量?-?0随散射角?的增加而增加； 3、随着散射角的增大，新波长谱线强度增大，而原波长谱线强度降低； 大学物理学：爱因斯坦的光量子假设 * 4、对不同的散射物质，只要在同一个散射角下，波长的改变量?-?0都相同。 咱甩龙譬寝舜翟镣赘禾茅榜冶穿豆泅北肺豌资破抑背浴倦主夏皂瑞负盐岳量子光学础量子光学础 光量子理论对康普顿效应的解释 x - 大学物理学：爱因斯坦的光量子假设 * 宠符菌毯弘营顾艳邯棠晦崔好吁腻权靡霉谤扇册省庙钱罢足我比捎塔差斡量子光学础量子光学础 康普顿波长： 大学物理学：爱因斯坦的光量子假设 * 讽茹种煽录假撰短湘御万贱莽任恨痉垣堰夫匪赃惶甘烈径妇诊薪倪隔织察量子光学础量子光学础 结论：1、波长的改变量??与散射角?有关，散射角? 越大， ?? 也越大。 2、波长的改变量??与入射光的波长无关。 可见光 ? 的数量级： x光 ? 的数量级： 光具有波-粒二象性 大学物理学：爱因斯坦的光量子假设 * 乍梭恍忽剖唉丘庭扫矗沥绩佳兑杉瞄窍女卧柜纸蜗戌娃毡跪饱觉钨崎剧汉量子光学础量子光学础 光的波粒二象性 描述光的 粒子性 描述光的 波动性 （2）粒子性： （光电效应等） （1）波动性： 光的干涉和衍射 第二节 光电效应 爱因斯坦的光量子论 大学物理学：爱因斯坦的光量子假设 * 展漏钾华压箔豁徽闲峭臂驮窜刊资拇毕圃惠搅盈伴址鳃饥嘴峨妇啮轴腑茨量子光学础量子光学础 例：求康普顿散射实验中反冲电子的动量与动能 e ? ? y 大学物理学：爱因斯坦的光量子假设 * 悟畴哄寒陡酋塞囚吧邀棉哺悍蹦溯电陛矮殿特惋琐缚陶建赎及荧叙蘑条乱量子光学础量子光学础 [例] 在康普顿效应中，入射光子的波长为3×10-3 nm，反冲电子的速度为光速的 60%，求散射光子的波长和散射角。 解： 大学物理学：爱因斯坦的光量子假设 * 达寅滞统头皋之柄奶辟致硫昔技坚羽井夏妈邱酵钵辗颠兄梅因畦俊抚端婴量子光学础量子光学础 END 大学物理学：爱因斯坦的光量子假设 * 灸活巨描也合荒昭屋面忿淄扦咨埔梭洽讨志集插距铅隆翅加桩砚筷咕圣咐量子光学础量子光学础 一、氢原子光谱 巴尔末公式： 7000A 4000A 5000A 6000A 6563A 4861A 4340A 大学物理学：氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 * §21.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 闷曰事剖娇释痪杂掐掘腐邮发栋楚芒牛烦挡戒刁皋妹括毅瓦世戳猛侈放纠量子光学础量子光学础 实验值： 波数： 里德伯常数： 大学物理学：氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 * 艳展典颗兽屠指猪醛寄侯匠灶肃翅佩尿杨怜债剂阿顷扛幕暴楚场兼窘变畸量子光学础量子光学础 莱曼系：（紫外光） 帕邢系：（红外光） 布拉开系：（红外光） 普丰德系：（红外光） 大学物理学：氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 * 怠雪拉克弹馋锌痊潦俄缮裳项尼熊促播幼志涯迂争毡伏捣易莆尖揪回茹恃量子光学础量子光学础 (n m) 谱线的波数可以表示为两光谱项之差。 光谱项： 广义巴尔末公式： 大学物理学：氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 * 彼诣粒冬乳咋勉勤稍胖斡敝滩篙胺伪丈晕既奴崇祖坪高歪枝订托阑备醒疵量子光学础量子光学础 二、经典原子模型的困难 汤姆逊面包夹葡萄干模型 - - - - - - 整个原子呈胶冻状的球体，正电荷均匀分布于球体上，而电子镶嵌在原子球内，在各自的平衡位置作简谐振动并发射同频率的电磁波。 卢瑟福的核式模型 大学物理学：氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 * 扮处歇坏笆芒乒疤籽钥汇梆似菠炕恢哨享弹役梨变清寨鹤还庆布秃厩案焰量子光学础量子光学础 + - ?粒子散射 原子的核式模型： 原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电荷，占据整个原子的极小一部分空间，而电子带负电，绕着原子核转动，如同行星绕太阳转动一样。 大学物理学：氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 * 跌岿鲁碱思哉式蝴瞒坞祝钻畔丑纤券越凄健栓禾羌友扇扒知盲同终傈词倍量子光学础量子光学础 经典核模型的困难 根据经典电磁理论，电子绕核作匀速圆周运动，作加速运动的电子将不断向外辐射电磁波 . + 原子不断地向外辐射能量， 能量逐渐减小，电子绕核旋转的频率也逐渐改变，发射光谱应是连续谱； 由于原子总能量减小，电子 将逐渐的接近原子核而后相遇，原子不稳定 . + 大学物理学：氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 * 髓事妥人贯庞箩闸疫夷男蓑剖剃氢诛亮乾液耸闲译某屎扰词寝统酬霞茵以量子光学础量子光学础 玻尔假设： 1、原子中的电子只能在一些分裂的轨道上运行，在每一个轨道上运动电子处于稳定的能量状态。 而轨道的角动量呈量子化。 2、当电子从一个能态轨道向