量子力学第一章 (2).pptVIP

（c）普朗克(Planck)的解释普朗克瑞利-金斯维恩T=1646k普朗克的结果与实验结果符合得很好。**第30页，共52页，星期日，2025年，2月5日（2）光电效应（和爱因斯坦的光量子论）实验装置：GD为光电管，光通过石英窗口照射阴极K，光电子从阴极表面逸出。光电子在电场加速下向阳极一运动，形成光电流。光照射到金属上，使金属中的电子逸出的现象，这种现象称为光电效应,逸出的电子称为“光电子”。**第31页，共52页，星期日，2025年，2月5日（a）用光强一定的某种频率的光照射，得到的饱和光电流强度im是一定的，光强越大，饱和光电流强度也越大。当电压U=0时，光电流并不为零；只有当两极间加了反向电压U=－Uc0时，光电流i才为零。-Ucim2im1I1I2光强I2I1UiUc截止电压。这表明：从阴极逸出的光电子有初动能：（b）相同频率但强度大小不同的光照射，截止电压Uc是相同的，与光强无关。**第32页，共52页，星期日，2025年，2月5日（c）不论光强多大，只有当入射光频率?大于一定的红限频率?0时，才会产生光电流。（d）光电效应是瞬时发生的．只要入射光频率??0，无论光多微弱,从光照射阴极到光电子逸出，驰豫时间不超过10-9s。爱因斯坦的解释：红限频率?0即刚好发生光电效应的频率，所以**第33页，共52页，星期日，2025年，2月5日而经典物理认为：光波强度与频率无关，电子吸收的能量也与频率无关，更不存在红限频率；认为光电效应不可能瞬时发生，它需要一个时间的积累。**第34页，共52页，星期日，2025年，2月5日1923年，美国物理学家康普顿用X射线入射到碳、石墨等原子质量很轻的靶上，进行光散射实验。准直系统入射光?0散射光?探测器石墨散射体?（3）康普顿散射(1922—1923)康普顿散射是对光的粒子性的进一步证实。**第35页，共52页，星期日，2025年，2月5日实验结果1散射的射线中有与入射波长相同的射线,也有波长的射线.2散射线中波长的改变量随散射角的增大而增大，即散射后的光其波长随散射角的增加而增大.该式首先由Compton提出，后被Compton和吴有训用实验证实，用量子概念完全解释了Compton效应。因为式右是一个恒大于或等于零的数，所以散射波的波长λ总是比入射波波长长（λλ）且随散射角θ增大而增大。**第36页，共52页，星期日，2025年，2月5日康普顿的解释：X射线光子与“静止”的“自由电子”弹性碰撞:碰撞过程中能量与动量守恒碰撞前X射线光子的能量（104～105eV）电子的能量反冲电子上式中也包含了Planck常数h，经典物理学无法解释它，Compton散射实验是对光量子概念的一个直接的强有力的支持。**第37页，共52页，星期日，2025年，2月5日量子力学第一章**第1页，共52页，星期日，2025年，2月5日引言一.量子力学的研究对象反映微观粒子运动规律的基础理论二.学习量子力学的必要性(量子力学的发展与应用)1.量子力学是近代物理的基础,20世纪物理学两个划时代的里程碑:(1)、狭义相对论，改变了牛顿力学的绝对时空观，指明了牛顿力学的适用范围(2)、量子力学，涉及物质运动形式的根本变革，经典物理学只适用描述一般宏观条件下的物质运动，微观世界只有量子力学才可以描述。**第2页，共52页，星期日，2025年，2月5日2.量子力学在自然科学的各领域获得广泛应用(生物、化学、信息科学、光学、统计等）3.量子力学与现代科技的发展密切相关(原子能技术、激光、大规模集成电路、量子通讯、量子计算机）量子力学走向工业化已经势不可挡。4.物理专业本科生提高专业素质的需要，在物理学的任何领域工作，没有量子力学，是不可思议的。**第3页，共52页，星期日，2025年，2月5日I）量子理论的诞生量子论的生日—1900年12月14日。M.Planck：在柏林物理学会上报告他的公式（普朗克公式）的量子说明——辐射能量在吸收或发射时以整个量子进行，频率为的辐射振子的能量为。这就宣告了量子论的诞生。M.Planck,An