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31量子物理习题课-XS
量子物理基础
(一) 教学要求
1 . 掌握黑体辐射的两个实验公式的及应用。正确理解
普朗克能量子假设、爱因斯坦光量子假设及氢原子系统
量子化的含义.正确理解光和实物粒子的波粒二象性,了解
波函数的统计解释.
2 .理解光电效应和康普顿效应的实验规律以及爱因
斯坦光子理论对这两个效应的解释.
3.理解实物粒子的波粒二象性、联系波粒二象性德布
罗意公式及电子衍射实验.
4 . 了解薛定谔方程、波函数应满足的标准化条件及归
一化条件的物理意义.会由简单的一维定态波函数求粒
子几率的空间分布.
5 .
1
简单的估算.
6 .理解描述原子系统电子运动状态的四个量子数的物理
意义及其相应的取值范围.
7.了解泡利不相容原理和原子的电子壳层结构.
8.了解激光及其产生的必要条件
(二) 基本概念和规律
1 .普朗克量子假设.
(1)构成黑体的原子可看成带电的谐振子，
(2)在谐振子和电磁场相互作用交换能量过程中,能
量的发射和吸收是量子化的,即只能取一些分立的
数值: ,2 , …..,n(称为能量子).
(3)频率为 的谐振子的能量间隔为h (h为普朗克常
量,h=6.6310-34J·S).
2.绝对黑体: ( T )=0 ; ( T )=1
(1)斯特藩-玻尔兹曼定律:M (T) T4
0
(2)维恩位移定律: T =b 2
m
3 . 光的波粒二象性
光子的能量: mc2 h
光子的动量: p mc h / (c )
光子的质量: m0 0, m / c2 h / c2
4 .光电效应和康普顿效应.
爱因斯坦光电效应方程为:
1 2
mv h A (红限 A / h)
0
2
康普顿散射公式:
2h 2 h
sin (1cos)
0
m c 2 m c
0 0
h 12
0 2.4 10 m 称为电子的康普顿波长
m c
0
3
5 .实物粒子的波粒二象性
粒子的能量: mc2 h
粒子的动量: p mV h / (但V )
m
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