《大学物理》课程PPT教学课件（量子力学）量子论——量子物理基础

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

1 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

集中了地球三分之一智慧的全家福 狄 伦费斯特 森 晋居 爱朗 明 里洛因

2 集中了地球三分之一智慧的全家福

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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附近单位波长间隔 所辐射的能量。 M,(T) W/m

4 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。 BRa(t) 10R (um) 0 2 3 5 6见

5 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) B (T ) B 

1、斯忒藩一玻尔兹曼定律 黑体辐射的总辐射本领(辐射出射度) MB(T)=M2(T12(即曲线下的面积) 0 MR(T=OT a=567×103m2·K一斯忒藩常数 2、维恩位移定律 MR(T) T=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

6 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10−8 W 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  m T = b b = 2.89810−3 m K —维恩常数 M (T ) B  m 

普朗克量子假设 MR(T) 实验值 紫外火难 MBA(T)=c31T 瑞利-金斯 维恩 MBa(T)=C'e ar 123456789(m)

7 MB (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)=2Thc n he akT k—玻尔兹曼恒量 h—普朗克常数h=6.63×1034J.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。 &=hy

8 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 − = − k T 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

9 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 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

10 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