[醫(yī)學(xué)]第十五章量子力學(xué)基礎(chǔ)(已修改)
2024-10-28 17:57 本頁(yè)面
【正文】 1 基本概念： 第十五章 量子力學(xué)基礎(chǔ) 一、黑體輻射： 第一節(jié) 黑體輻射 熱輻射：由熱運(yùn)動(dòng)引起的輻射現(xiàn)象（原子吸收熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能進(jìn)入激發(fā)態(tài)，然后又以電磁波的形式將多余能量輻射出來(lái)）。 熱平衡輻射：一個(gè)物體輻射出去的電磁波的能量等于它同時(shí)間內(nèi)吸收的輻射能時(shí)，物體的溫度保持不變。 2 絕對(duì)黑體（簡(jiǎn)稱黑體）：對(duì)入射的電磁波能全部吸收的物體。即絕不反射電子波。 （理想模型）如宇宙中的黑洞。 黑體輻射：黑體的熱輻射。 黑體模型：用不透明的材料制成一個(gè)帶小孔的大空腔，由小孔射入空腔的電磁波被空腔完全吸收掉，這個(gè)空腔可看作黑體。當(dāng)給空腔加熱時(shí)，由小孔發(fā)出的輻射就是黑體輻射。 3 黑體輻射規(guī)律： （紅外到可見(jiàn)光） 輻出度 —— 黑體表面單位面積的輻射功率 單色輻出度 — 某一單色光的輻出度 Mλ（ T） 波長(zhǎng)范圍內(nèi)輻出度 ???? ???? ～)( TdM??? dTMTdM )()( ?則??? dTMTdMTM ）（）（總輻出度 ?? ?? ???00)(4 A、 斯特藩 玻耳茲曼定律： B、 維恩位移定律： λm—— 峰值波長(zhǎng) 應(yīng)用：高溫遙測(cè)、紅外追蹤、熱像儀（人體輻射波長(zhǎng)在 900~1200nm， 遠(yuǎn)紅外區(qū)）、熱象圖（能分辨 1cm2范圍內(nèi) 176。 C的溫度差異，可診斷癌癥、脈管炎等）。 4)( TTM ?? ??? ???? KmW?bT m ??Kmb ??? ? 0 1 2 3 4 5 λ（ μ） Mλ（ T） 1100K 1300K 1500K 1700K 5 C、 瑞利 金斯公式（ 1890年）： （長(zhǎng)波部分相符） D、 維恩公式（ 1896年）： （短波部分相符） （與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驚人符合） E、 普朗克公式（ 1900年）： TCTM 41)( ?? ??TCeCTM ?? ?352)(???)1/(2)( 52 ?? ? TkhcehcTM ?? ??6 二、普朗克能量子假設(shè)： 普朗克能量子假設(shè)： 1）輻射體是由帶電諧振子組成，可以吸收和輻射電磁波。 2） 諧振子只能處于某些特定的能量狀態(tài)，每一狀態(tài)的能量只能是最小能量值 ε0 的整數(shù)倍，即ε0、 2ε0、 3ε0、 … 、 nε0（ n為量子數(shù)）。 當(dāng)諧振子輻射或吸收能量時(shí)，諧振子從一個(gè)狀態(tài)躍遷到另一個(gè)狀態(tài)。 ε0 —— 能量子。 3）能量子 ε0 與諧振子的頻率成正比：即ε0 =h?。 普朗克常數(shù) h= 1034J● S 7 普朗克能量子假設(shè)的意義： 1）第一次指出經(jīng)典物理學(xué)理論不能應(yīng)用于微觀現(xiàn)象，必須用“量子”概念才能說(shuō)明。 2）標(biāo)志著人類對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入到微觀領(lǐng)域。 3）使人們沖破了經(jīng)典觀念的長(zhǎng)期束縛，鼓勵(lì)人們建立新概念，探索新理論。 8 第二節(jié)
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