《大学物理（量子物理基础）》课程PPT教学课件（讲稿）第六章 量子物理基础 §6.5 概率波 §6.6 不确定关系 §6.7 薛定格方程 §6.8 势阱中的粒子

第六章 量子物理基础 2下)

1 第六章 量子物理基础 （2下）

再谈玻尔(原子)模型与玻尔: 卢瑟福一--玻尔 玻尔把量子论推广到 原子系统。至今仍然 正确的假设: (1)原子中的能量状态 也是分立的、稳定的: (2)当原子从某一能量状态 跃迁到另一能量状态时 hv=E-E

2 再谈玻尔（原子）模型 与 玻尔： 玻尔把量子论推广到 原子系统。至今仍然 正确的假设： （1）原子中的能量状态 也是分立的、稳定的： （2）当原子从某一能量状态 跃迁到另一能量状态时 h = En − Em 卢瑟福 --- 玻尔

玻尔理论很好地解释了氢原子光谱的波长。 但是,不能说明氢原子光谱线的强度; 不能说明复杂的原子光谱结构(即使He)。 理论本身存在困难: (1)电子作轨道运动,受到向心力 电子的能量等于动能加电势能 电子在中心力场中运动角动量守恒 玻尔加一个角动量量子化条件 mwWr=hn=1,2,,…(为什么?) 就可得到氢原子能级公式。 有向心加速度而不辐射能量、稳定。为什么?)

3 玻尔理论很好地解释了氢原子光谱的波长。 但是，不能说明氢原子光谱线的强度； 不能说明复杂的原子光谱结构（即使He）。 理论本身存在困难： （1）电子作轨道运动，受到向心力 --- 电子的能量等于动能加电势能 --- 电子在中心力场中运动角动量守恒 玻尔加一个角动量量子化条件 就可得到氢原子能级公式。 me vr = n n = 1,2,3.  （为什么？） 有向心加速度而不辐射能量、稳定。（为什么？）

(2)卢瑟福给玻尔提的问题 多种频率的光入射 E (3)薛定格给玻尔提的问题 电子从E1到E2过程的速度不可能 是无限大 玻尔理论在人们认识原子结构的进程中有 很大的贡献1922年玻尔获诺贝尔物理奖

4 （2）卢瑟福 给玻尔 提的问题 E1 E2 E3 ? 多 种 频 率 的 光 入 射 （3）薛定格 给玻尔 提的问题 电子从 E1 到 E2过程的速度不可能 是无限大 ----？ 玻尔理论在人们认识原子结构的进程中有 很大的贡献---- 1922年玻尔获诺贝尔物理奖

②h 玻尔正在讲解他的 玻尔(左)和 互补原理 海森伯(中) 泡利(右)在一起

5 玻尔正在讲解他的 互补原理 玻尔（左）和 海森伯（中） 泡利（右）在一起

哥本哈根学派 在玻尔研究所里 学术空气很浓, 玻尔演讲后与听 众踊跃讨论。 卢瑟福的邀请 普朗克的邀请 “丹麦是我出生的地方, 是我的故乡, 是我心中的世界 开始的地方

6 在玻尔研究所里 学术空气很浓， 玻尔演讲后与听 众踊跃讨论。 哥本哈根学派 “丹麦是我出生的地方， 是我的故乡， 是我心中的世界 开始的地方。” 卢瑟福的邀请 普朗克的邀请

§6.5概率波 如何对波粒二象性正确理解? 二象性是单个徼观粒子的属性 1949年,前苏联物理学家费格尔曼做了 个非常精确的弱电子流衍射实验 电子几乎是一个一个地通过双缝, 底片上出现一个一个的点子 (显示出电子具有粒子性) 开始时底片上的点子“无规”分布,随着 电子增多,逐渐形成双缝衍射图样

7 §6.5 概率波 如何对波粒二象性正确理解？ 一.二象性是单个微观粒子的属性 1949年，前苏联物理学家费格尔曼做了 一个非常精确的弱电子流衍射实验． 电子几乎是一个一个地通过双缝， 底片上出现一个一个的点子。 （显示出电子具有粒子性） 开始时底片上的点子“无规”分布，随着 电子增多，逐渐形成双缝衍射图样

(放映CAI——电子双缝衍射实验) 衍射图样不是电子相互作用的结果,来源于 单个电子”具有的波动性。 衍射图样说明每个电子到达屏上各点 有一定几率,衍射图样是大量电子 出现几率的统计结果。 德布洛意波也称为几率波

8 衍射图样说明每个电子到达屏上各点 有一定几率，衍射图样是大量电子 出现几率的统计结果。 德布洛意波也称为几率波。 衍射图样不是电子相互作用的结果,来源于 “ 单个电子”具有的波动性。 （放映CAI----电子双缝衍射实验）

对微观粒子的二象性的理解: (1)粒子性 ◆指它与物质相互作用的“颗粒性”或 “整体性” ◆但不是经典的粒子!因为微观粒子 没有确定的轨道, 应抛弃“轨道”的概念

9 对微观粒子的二象性的理解： （1）粒子性  指它与物质相互作用的“颗粒性”或 “整体性” 。  但不是经典的粒子！因为微观粒子 没有确定的轨道， 应抛弃“轨道”的概念！

(2)波动性 指它在空间传播有“可叠加性”, 有“干涉”,“衍射”等现象。 ◆但不是经典的波!因为它没有某种实际 物理量(如质点的位移、电场、磁场) 的波动分布。 要描述微观粒子的运动,应该用一个函数 (波函数),它必须能把“颗粒性”与 “可叠加性”统一起来!

10 （2）波动性  指它在空间传播有“可叠加性” ， 有“干涉” ， “衍射”等现象。  但不是经典的波！因为它没有某种实际 物理量（如质点的位移、电场、磁场） 的波动分布。 要描述微观粒子的运动，应该用一个函数 （波函数），它必须能把“颗粒性”与 “可叠加性” 统一起来！