《大学物理》课程电子教案（PPT课件讲稿）第十六章 量子力学基础

第六篇量子论 普朗克能量量子化假说 早期量子论 爱因斯坦光子假说 康普顿效应 玻尔的氢原子理论 德布罗意实物粒子波粒二象性 量子力学 薛定谔方程 波恩的物质波统计解释 海森伯的测不准关系 相对论量子力学 狄拉克把量子力学与狭义 相对论相结合

第六篇 量子论 早期量子论 量子力学 相对论量子力学 普朗克能量量子化假说 爱因斯坦光子假说 康普顿效应 玻尔的氢原子理论 德布罗意实物粒子波粒二象性 薛定谔方程 波恩的物质波统计解释 海森伯的测不准关系 狄拉克把量子力学与狭义 相对论相结合

章

16-1罘体辐射普朗克量子假设 热辐射绝对黑体辐射定律 热辐射物体在不同温度下发出的各种电磁波的能 量按波长的分布随温度而不同的电磁辐射 单色辐射本领(单色辐出度) 波长为的单色辐射本领是指单位时间内从物 体的单位面积上发出的波长在九附近单位波长间隔 所辐射的能量。 M(T) w/m

物体在不同温度下发出的各种电磁波的能 量按波长的分布随温度而不同的电磁辐射 热辐射 16-1 黑体辐射 普朗克量子假设 一、热辐射 绝对黑体辐射定律 单色辐射本领（单色辐出度） 波长为的单色辐射本领是指单位时间内从物 体的单位面积上发出的波长在附近单位波长间隔 所辐射的能量。 M (T )  3 W / m

如果一个物体能全部吸收投射在 它上面的辐射而无反射,这种物 体称为绝对黑体,简称黑体。 BBa(t) Q 0 2 3 56>式

如果一个物体能全部吸收投射在 它上面的辐射而无反射，这种物 体称为绝对黑体，简称黑体。 0 1 2 3 4 5 6 (μm) 1700K 1 1500K 1 300K 100K B (T ) B 

1、斯忒藩玻尔兹曼定律 黑体辐射的总辐射本领(辐射出射度) M2(T)=bMn(T(即曲线下的面积) MROT)=OT σ=567×10-3W·m2·K一斯忒藩常数 维恩位移定律 MRA(T) 2T=b b=2898×103m·K一维恩常数 峰值波长 当绝对黑体的温度升高时,单色辐射出 射度最大值向短波方向移动

1、 斯忒藩—玻尔兹曼定律    0 MB (T ) MB (T )d 黑体辐射的总辐射本领（辐射出射度） 4 MB (T )  T   5.67 10 8W  m 2  K 4 — 斯忒藩常数 （即曲线下的面积） 当绝对黑体的温度升高时，单色辐射出 射度最大值向短波方向移动。 2、 维恩位移定律 峰值波长  mT  b b  2.89810 3m  K — 维恩常数 M (T ) B  m 

普朗克量子假设 MBA(T) 实验值 紫外难 MR(T)=C3n 瑞利-金斯 维恩 MR(T)=Ce ar 12345678m

M B (T ) 实验值 维恩 瑞利--金斯 紫 外 灾 难 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (m) T C B M (T ) C e    2 5 1    MB (T ) C T 4 3     二、普朗克量子假设

普朗克得到了黑体辐射公式: c——光速 MBa(t)=2rchc n he akT k——玻尔兹曼恒量 h—普朗克常数h=663×1034J.s 普朗克量子假说 (1)黑体是由带电谐振子组成,这些谐振子辐射电磁波, 并和周围的电磁场交换能量。 (2)这些谐振子能量不能连续变化,只能取一些分立值 ,是最小能量ε的整数倍,这个最小能量称为能量子。 8=hv 14<>p式

h—普朗克常数 h   J s 34 6.63 10 普朗克得到了黑体辐射公式： 1 1 2 2 5    kT B hc e M (T ) hc     c ——光速 k ——玻尔兹曼恒量 普朗克量子假说 (1)黑体是由带电谐振子组成，这些谐振子辐射电磁波， 并和周围的电磁场交换能量。   h (2) 这些谐振子能量不能连续变化，只能取一些分立值 ，是最小能量 的整数倍,这个最小能量称为能量子

1918诺贝尔物理学奖 MV普朗克 研究辐射的量子理 论,发现基本量子 提出能量量子化 的假设 14<>p式

M.V.普朗克 研究辐射的量子理 论，发现基本量子 ，提出能量量子化 的假设 1918诺贝尔物理学奖

16-2光的量子性电效应 一、光电效应爱因斯坦方程的实验规律 光电效应光照射到金属表面时, 有电子从金属表面逸出的现象。 光电子逸出的电子 光电子由K飞向A,回路中 形成光电流 R 14<>p式

16-2 光的量子性电效应 一、光电效应 爱因斯坦方程的实验规律 光电效应 光照射到金属表面时， 有电子从金属表面逸出的现象。 光电子 逸出的电子。 O O O O O O O O A K G V R 光电子由K飞向A，回路中 形成光电流

实验规律 光电效应伏安特性曲线 1、单位时间内从阴极逸出 光强较强 的光电子数与入射光的强 度成正比。 和电流 光强较弱 2、存在遏止电势差 截止电压 U U y U=kv-Uo

光电效应伏安特性曲线 饱 和 电 流 光 强 较 强 光 强 较 弱 截 止 电 压 I Ua s1 I s2 I O U 实验规律 1、单位时间内从阴极逸出 的光电子数与入射光的强 度成正比。 2、存在遏止电势差 m a mv  eU 2 2 1 U0 U k a    Ua  O