原子物理学第三章2014汇总.pptxVIP

;3-1 玻尔理论的困难;Bohr理论缺陷;;“ 糟透的跃迁”;无法解释氦光谱 无法解释氢原子谱线强度、氢原子精细结构 无法解释分子的组成 无法解释原子如何形成液体、固体;3-2 波粒二象性;2 光的波粒二象性;3 de Broglie假设;;例题;?;?;4 戴维孙-革末实验;;;强波束射出的条件是;1937年，戴维逊 与 G.P.汤姆逊 获诺贝尔物理奖．;5 de Broglie波和量子态;要使电子稳定运动，电子绕核回转一圈的周长必须是 与其相应的波长的整数倍， ;6 一个在刚性匣中的粒子;7 波和非定域性;对波粒二象性的理解;对波粒二象性的理解;因普朗克常数极其微小，子弹的波长小到实验难以测量的程度。只表现出粒子性。;应用：电子显微镜;3-3 不确定关系（测不准关系）;一、位置与动量的不确定关系( 1927 海森伯 );二、能量与时间的不确定关系;;不确定关系中，一个关键的量是普朗克常量h，它是一个小量，因而，不确定关系在宏观世界并不能得到直接的体现，但是h不为零！从而使得不确定关系在微观世界成为一个重要规律。;不确定关系与能级的自然宽度;;不确定关系是微观粒子波粒二象性的数学表达;3-4 波函数及其统计解释;一定频率的光的强度;在x方向以恒定线动量运动的粒子，其徳布罗意波可相应写为;玻恩指出：对应于空间的一个状态，就有一个由伴随这状态的徳布罗意波确定的几率。若电子对应的波函数在空间某点为零，这就意味着在这点发现电子的几率为零！ ;按照波恩的观点：;经典波函数与物质波函数的比较;波函数特性的实例;;;;28只电子;;态叠加原理;?;规则二;规则三;Schr?dinger方程是量子力学的最基本方程 不是经过严格的推导而获得的 是用试探方法找到的 或者说是“猜”到的 ;薛定谔方程的建立;一、自由粒子的薛定谔方程;力学量算符;自由粒子;做一维运动的自由粒子的薛定谔方程;力学量算符;对于定态势能场;?;几率密度与时间无关，不随时间演化;;边界条件;归一化;;如图所示 由前面的结果可得到 在势阱中;在经典物理中，如果粒子的总能量小于势阱的高度，粒子由于无法越过这一能量差而只能在势阱之内运动 但按照量子力学的观点，势阱之外的波函数并不等于零 说明粒子可以穿???势阱壁进入势阱之外的区域 ;边界条件 1、波函数是连续的 2、波函数的一阶微商是连续的 归一化条件（不是必需的）;;算符定义 代表对波函数进行某种运算或变换的符号 由于算符只是一种运算符号，所以它单独存在是没有意义的，仅当它作用于波函数上，对波函数做相应的运算才有意义;对波函数做某一数学运算，即用某一算符作用于波函数，等效于用某一力学量乘以波函数;;3-7 氢原子的薛定谔方程解;?;?;?;?;;连带勒让德函数;其中：C为常数;综上得到：;?;⒈ 理论的出发点;⒉ 处理方法;不能给出谱线强度;4. 主要结论的区别和联系;86;87;玻尔理论： 电子绕核做圆轨道运动;⑤ 状态的描述;玻尔理论：;本章结束!!