理學(xué)量子力學(xué)ppt課件(編輯修改稿)
2025-04-17 21:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0 00 ),()( ?? dTMTM絕對(duì)黑體的輻射出射度 23 ??維恩位移定律 開(kāi)米 ??? ? 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)絕對(duì)黑體的 溫度升高時(shí)，單色輻出度 最大值 ?m 向短波方向移動(dòng)。 ),(0 TM ??1700k 1500k 1300k 24 ? 經(jīng)典物理遇到的困難 ? 瑞利和瓊斯用 能量均分定理 電磁理論得出： 402),(??? c k TTM ?只適于長(zhǎng)波，有所謂的 “ 紫外災(zāi)難 ”。 ),(0 TM ??實(shí)驗(yàn) 瑞利 瓊斯線 維恩線 T=1646k ? 維恩根據(jù)經(jīng)典熱力學(xué)得出： TcecTM ???2510 ),(??秒米焦耳 / 2161 ??? ?c開(kāi)米 ??? ? 22 ，長(zhǎng)波顯著偏差 25 112),( 520?? ?TkhcehcTM????),(0 TM ??實(shí)驗(yàn) 瑞利 瓊斯線 維恩線 T=1646k 普朗克線 普朗克的擬合結(jié)果 26 ? 普朗克為了理論上推導(dǎo)上述公式，做了 能量子 假說(shuō)： * 輻射物體中包含大量諧振子，它們的能量取分立值 * 存在著能量的最小單元（能量子 ?=h?) * 振子只能一份一份地按不連續(xù)方式輻射或吸收能量 從理論上推出： 112),( 520?? ?TkhcehcTM????分別 是玻爾茲曼常數(shù)和光速。 ck和 h=?1034焦耳 。 27 28 o λ (μ m) 1 2 3 5 6 8 9 4 7 M B λ 維恩 瑞利 金斯 實(shí)驗(yàn)值 紫 外 災(zāi) 難 29 30 普朗克的發(fā)現(xiàn)使神秘的量子從此出現(xiàn)在人們的面前 ,它讓物理學(xué)家們既興奮 ,又煩惱 ,直到今天 . 31 167。 光電效應(yīng)與 Einstein的光量子 光電效應(yīng) :光照射到金屬上時(shí) ,有電子從金屬中逸出 . 32 光電效應(yīng) U G 飽和光電流強(qiáng)度與 入射光強(qiáng)度成正比。 或者說(shuō)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從 金屬表面逸出的光電子 數(shù)目與入射光強(qiáng)成正比 U0 3 1 2 U I IS 0 相同頻率，不同入射光強(qiáng)度 光照射到金屬上時(shí) ,有電子從金屬中逸出 . 33 U03 U02 U01 3 1 2 U I IS 0 相同入射光強(qiáng)度，不同頻率 光電子的初動(dòng)能與 入射光強(qiáng)度 無(wú)關(guān)，而與入射光的頻率有關(guān)。 截止電壓的大小反映 光電子初動(dòng)能的大小 200 21 mVeU ?aUKU ?? ?0截止電壓與入射光頻率有線性關(guān)系 aeUeKmV ?? ?2021?0UaU0?紅限頻率 34 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 : ① 光的 頻率大于一定值 時(shí) ,才有光電子發(fā)射出來(lái) ,與光的強(qiáng)度與照射時(shí)間無(wú)關(guān) . ② 光電子 能量只與光的頻率 有關(guān) ,與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) ,頻率越高 ,能量越大 . 強(qiáng)度只影響光電子的數(shù)目 ,強(qiáng)度增大 ,光電子數(shù)目增多 . 35 * 經(jīng)典認(rèn)為 光強(qiáng)越大，飽和電流應(yīng)該越大， 光電子的 初動(dòng)能也 越 大。但實(shí)驗(yàn)上光電子的初動(dòng)能僅與頻率 有關(guān)而與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。 經(jīng)典理論的困難： * 只要頻率高于紅限，既使光強(qiáng)很弱也有光電流； 頻率低于紅限時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)再大也沒(méi)有光電流。 而經(jīng)典認(rèn)為有無(wú)光電效應(yīng)不應(yīng)與頻率有關(guān)。 * 瞬時(shí)性。 經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上，吸收 能量要時(shí)間，即需能量的積累過(guò)程。 36 Einstein光量子 :1905年 ,提出 : 輻射場(chǎng)就是由 光量子組成 ,每個(gè)光量子的能量 與輻射頻率 的關(guān)系是 : E ??hE ?cEP /??/hP ? 同時(shí)根據(jù)相對(duì)論 ,光的動(dòng)量和能量的關(guān)系： P ?,提出光量子的動(dòng)量 與輻射波長(zhǎng) 的關(guān)系 : 37 當(dāng)采用了光量子概念后，光電效應(yīng)問(wèn)題迎刃而解。當(dāng)光量子射到金屬表面時(shí)，一個(gè)光子的能量可能立即被一個(gè)電子吸收。但只當(dāng)入射光頻率足夠大，即每一個(gè)光子的能量足夠大時(shí)，電子才可能克服脫出功而逸出金屬表面。逸出表面后，電子的動(dòng)能為： AhmV ?? ?2021A 稱為 逸出
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1