二十世紀(jì)近代物理的兩個(gè)基石-全文預(yù)覽
【正文】 ?? nnhnm v rL?三、玻爾氫原子理論 （ 2） 當(dāng)一個(gè)電子以某種方式從一個(gè)定態(tài)向另一個(gè)定態(tài)躍遷時(shí)，原子就會(huì)吸收或發(fā)射光子。 假設(shè)： （ 1） 電子在原子中沿一組特殊軌道運(yùn)動(dòng)，并處于穩(wěn)定狀態(tài)。甚至為，角個(gè)粒子中有一個(gè)，散射；—，大多數(shù)粒子，散射角為00000180908000320????ba（ 3）原子的核模型（原子的行星模型） 1911年盧瑟福提出：原子中帶正電的部分集中了原子絕大部分這里質(zhì)量，并分布在一個(gè)極小區(qū)域內(nèi)（稱為原子核），而電子在它的周圍運(yùn)動(dòng)，好象行星繞太陽一樣。電子的質(zhì)量?jī)H為氫原子質(zhì)量的 1／ 20xx。他是原子核的液滴模型和核裂變理論的創(chuàng)立者之一。 24 smkghp x ???? ??smkghhp y ?????????? ? )( ???時(shí)090??167。????????????????000? ?? ?—能觀察到康普頓效應(yīng)—，射線量子：—觀察不到康普頓效應(yīng)—，微波經(jīng)典：mXmmcm21011?????????????????三、康普頓效應(yīng)的意義 （一）證明光子假射的正確性。 （一）光 的散射現(xiàn)象 （二）普通散射現(xiàn)象（經(jīng)典解釋） e 頻率相同的受迫振動(dòng) 入射光 發(fā)射同頻率次級(jí)電磁波 二、康普頓散射 在 1922— 1923年間，康普頓在用 X 射線作光散射實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)： X 射線被散射后，除部分波長(zhǎng)沒有改變外，還有部分波長(zhǎng)變長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)（康普頓散射）。 三、愛因斯坦光子理論的證實(shí) （一） 1904—— 1916年，密立根光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) （二） 1923年，康普頓效應(yīng) ?愛因斯坦光電效應(yīng)方程 1916年被密立根的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，為此，愛因斯坦獲得 1921年度、密立根獲得 1923年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。因此飽和電流就與逸出的光電子數(shù)成正比，也就是與達(dá)到金屬表面的光子數(shù)成正比，即與入射光的強(qiáng)度成正比。 （ 4）光電效應(yīng)瞬時(shí)響應(yīng)的性質(zhì) 從光照射到陰極表面到發(fā)射電子所需時(shí)間間隔為 數(shù)量級(jí)，與光的強(qiáng)弱無關(guān)。 213 光子 一、 光電效應(yīng) 1887年赫茲首先發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng) 1900年勒納指出：光電效應(yīng)是金屬中電子吸收入射光的能量而從表面逸出的現(xiàn)象 （一）光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 經(jīng)典理論無法解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果 e V G ??A K石英窗 （二）實(shí)驗(yàn)結(jié)果 （ 1）單位時(shí)間內(nèi)，從陰極發(fā)射的電子數(shù)隨著光強(qiáng)的增大而增大。K 維恩常量 所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)能譜曲線的峰 :m?? ?? ? ，峰低，峰值右移，峰高，峰值左移由實(shí)驗(yàn)：??TT21一、瑞利 — 金斯定律和維恩定律 經(jīng)典電磁理論 統(tǒng)計(jì)物理能量按自由度均分原理 解釋黑體光譜分布規(guī)律 167。 黑體： 一般物體： ? ?? ?11??TT，?a?a二、基爾霍夫定律 室溫下的反射光照片 1100K的自身輻射光照片 照射： 10J 吸收： 8J 自輻射： ? ? ??T，?a??M??? d??照射： 10J 吸收： 10J 自輻射： 2J 甲物體 乙物體 ? ? 11010 ??T，?aJ2??M黑體 不同材料、不同表面，其 M?(T)、 a(?,T)值不同。二十世紀(jì)近代物理的兩個(gè)基石 狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論 量子論 量子物理學(xué) ? 量子論的誕生 （一） 1900年普朗克首次提出能量子的假設(shè) 解釋黑體輻射的能譜分布 —— 開創(chuàng)了 量子理論的新紀(jì)元 （二） 1900— 1923年間 1905年愛因斯坦提出光量子假設(shè) —— 解釋光電效應(yīng) 1913年玻爾提出原子結(jié)構(gòu)量子化假設(shè) —— 解釋原子光譜的分布規(guī)律 1923年康普頓散射實(shí)驗(yàn) —— 證實(shí)光具有粒子性 （三） 1924年德布羅意提出微觀粒子具有波 粒二象性的假設(shè) （四） 1924— 1927年海森堡、玻恩、狄拉克 奠定量子理論基礎(chǔ) 167。其中波長(zhǎng)在 λ— λ+ d λ之間的吸收比為單色吸收比。 3．維恩位移律 ?m = b/T b = 103 m （ 2）普朗克能量子假設(shè)： 對(duì)于頻率為 ν 的振子，振子輻射的能量不是連續(xù)的，而是分立的，它取的值是某一最小能量 hν 的整數(shù)倍，即 ? ?是正整數(shù)nnhn ?? ? P167/例題 211．由測(cè)量得到太陽輻射譜的峰值處在 490nm．計(jì)算太陽表面溫度，輻出度和地球表面單位面積上接收的輻射能． 解：１把太陽視為黑體，則有 KbT m 393 9 0108 9 ?????? ???２ (黑體 a=1， M=M0) 太陽輻射總功率 ３取太陽半徑 若將地球視作半徑為ｒ的圓盤，與太陽相距ｄ，則地球吸收到太陽輻射能功率 . )(4 4 )4(172117262222WdrPrdPW????????? ?? 例題 5．試由普朗克公式的波長(zhǎng)表式 M0?(T)換算到頻率表式 M0?(T). ? ?12 520???kThcehcTM???? ，錯(cuò)誤的做法 ? ?12520????????kThechcTM???? ，正確的思路 ? ???ddETM ?，0 ? ? ?? ddETM ?，0? ?? ??
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