大学物理量子物理复习(老师课件).ppt

量子物理 *重点与知识点* 一、普朗克能量子假说、爱因斯坦光量子假说 （一）普朗克能量子假说 辐射黑体中分子和原子的振动可视为线性谐振子，这些线性谐振子可以发射和吸收辐射能。这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态下，谐振子的能量不能取任意值，只能是某一最小能量? 的整数倍 对频率为? 的谐振子, 最小能量(能量子) ? 为: n为整数，称为量子数 一、普朗克能量子假说、爱因斯坦光量子假说 （二）爱因斯坦光量子假说 3）遏止电压: 1）光电效应方程: A ：逸出功 当频率为? 光照射金属时，一个电子整体只吸收一个光子 根据能量守恒: 2、光电效应 2）红限频率: 1、爱因斯坦光量子假说 1）一束光是一束以光速 C 运动的粒子流， 这些粒子称为光量子（光子）Photon 2）对于频率为? 的单色光，每个光子的能量: 一、普朗克能量子假说、爱因斯坦光量子假说 3、光的波粒二象性 光子静止质量: 光子的能量： 2）光具有“波粒二象性” A)在有些情况(干涉、衍射、偏振等)下，光显示出波动性 B)在另一些情况下(热辐射、光电效应等),显示出粒子性 1）光子的能量、质量与动量 光子的动量： 一、普朗克能量子假说、爱因斯坦光量子假说 （三）康普顿效应 ? ? e 碰撞过程中能量守恒 消去? 与V 可得, 散射使波长的偏移量为: 电子的康普顿波长: 碰撞过程中动量守恒 二、德布罗意波----物质波 （一）实物粒子的波粒二象性（德布罗意方程）： （二）德布罗意波长 电子在加速U下获得低速 三、不确定性关系 对于微观粒子不能同时用确定的位置和 确定的动量来描述 . ---------- 微观粒子的“波粒二象” 性的具体体现 四、波函数（概率幅） 微观粒子的状态可以用波函数来描写，而波函数随时间的演化，遵从薛定谔方程. （一）、波函数 波函数的模方 代表时刻t, 在 处粒子出现的概率密度. 时刻t 粒子出现在 附近dV体积内的概率为： 2、波函数必须满足的条件: (2) 归一化条件: (1) 标准条件: 单值、有限、连续. 1、波函数统计解释 四、波函数（概率幅） 3、薛定谔方程（不考） （1）定态薛定谔方程 ①一维无限深方势阱: 势能函数 （2）方程的解 特点： 粒子在各处出现的概率不同 能级分立 Emin?0 ②有限势垒 ——隧道效应 五、原子中的电子 1、氢原子光谱 赖曼系 巴耳末系 帕邢系 布喇开系 普芳德系 五、原子中的电子 2、波尔的氢原子理论 （1）三个假设 ③ 频率假设 ② 轨道角动量量子化假设 ①定态假设 E1，E2 ，E3 … ① 玻尔轨道半径: ② 氢原子能级: eV （2）氢原子 五、原子中的电子 3、氢原子的量子理论 1) 主 量 子 数 n , n = 1, 2, 3, … 2) 轨道角量子数 l , l = 0, 1, 2, …, ( n – 1 ) 3) 轨道磁量子数 ml , m l = 0, ?1, ? 2, …, ? l 4)自旋磁量子数 ms , m s = ? 1/2 大体上决定原子中的电子的能量 决定电子的轨道角动量, 对能量也有影响 决定轨道角动量在外磁场方向上的分量 决定电子自旋角动量在外磁场方向上的分量 五、原子中的电子 4.电子状态由四个量子数(n、l 、m l、 ms )决定 五、原子中的电子 5.原子的壳层结构 支壳层 s , p , d , f , … , （l = 0， 1 , 2 , 3 , … , n－1） 用n、l 标记——原子组态， 若有x个电子处于n l 态，记n l x K , L , M , N , O , P , …. 壳层 （n = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , ….） 五、原子中的电子 6.原子的壳层结构中电子的填充原则 1) 泡利不相容原理 一个多电子原子系统中，不可能有两个或两个以上的电子具有相同的状态, 即不能有两个或两个以上的电子具有相同的（ n , l , m l , ms ） （1）主量子数为 n 的壳层中最多能容纳电子数为： （2）角量子数为 l 的支壳层中最多能容纳电子数为： 五、原子中的电子 6.原子的壳层结构中电子的填充原则 2) 能量最小原理 基态原子中电子先填满能量小的壳层。 原子处于未激发的正常状态时，在不违背泡利不相容原理的条件下，每