量子引言ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-03 03:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ,v。滿足牛頓方程 經(jīng)典 量子 22dxmFdt?第一章 量子力學(xué)的歷史淵源 ? 量子力學(xué)是一批最杰出的物理學(xué)家集體智慧的結(jié)晶。 ? 來(lái)源于 Planck的能量量子化的假說(shuō) (20世紀(jì)初） Planck、 Einstein光量子理論 Bohr的原子結(jié)構(gòu)模型 de Broglie的物質(zhì)波假說(shuō)。 海森堡建立矩陣力學(xué) 薛定諤建立波動(dòng)力學(xué) 玻恩的量子力學(xué)統(tǒng)計(jì)詮釋（幾率波概念） 狄拉克相對(duì)論量子力學(xué) ? 量子力學(xué)的核心思想： 波 粒子二象性 如何認(rèn)識(shí) 粒子具有波的屬性？ （ 本課程重點(diǎn)內(nèi)容 ） 如何認(rèn)識(shí) 波具有粒子屬性？ （歷史上量子概念從這里建立） 什么是粒子？ 什么是波？ 波和粒子概念能夠統(tǒng)一嗎？ 粒子：顆粒性 波：是振動(dòng)的傳遞，具有非 局域性，可以分解和疊 加，衍射干涉等。 從牛頓的“光的粒子說(shuō)”談起 牛頓的“粒子說(shuō)”不能解釋光的衍射和干涉，因此被放棄了！ 后來(lái)光一直被看作電磁波，似乎一切都完美解決了。 ? 20世紀(jì)初當(dāng)一些物理學(xué)家樂(lè)觀地認(rèn)為物理學(xué)基本理論框架已經(jīng)建立時(shí)，人們卻從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理具有潛在的危機(jī)，完全不能解釋以下現(xiàn)象。 ? 黑體輻射能量分布不能用經(jīng)典電磁理論解釋。 ? 固體比熱不能用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)理論解釋。 ? 以太是否存在？ 167。 Planck的光量子假說(shuō) 1. 黑體輻射的能量分布 黑體： 對(duì)所有波長(zhǎng)的光都吸收的物體（沒(méi)有反射），吸收后再輻射出來(lái)。實(shí)際中空腔可以近似看作黑體。 測(cè)量黑體輻射的空間能量密度按波長(zhǎng)（或頻率）的分布。 黑體輻射的理論解釋 ? Wien公式 (半經(jīng)驗(yàn) ,長(zhǎng)波長(zhǎng)情況與實(shí)驗(yàn)符合不好 ) ? RayleighJeans公式 (經(jīng)典理論 , 短波長(zhǎng)情況與實(shí)驗(yàn)明顯不符合， 高頻發(fā)散 ) ?)(??RayleighJeans公式 實(shí)驗(yàn) Planck 公式 ? Planck 公式 :總結(jié)以上理論采用插值法得到了精確的公式 ,與實(shí)驗(yàn)符合很好 . ? ? ?? ???( ) ,/dhc edh kT??8 1133 Planck公式： 是黑體輻射的頻率在 內(nèi)的空間能量密度， c是光速， k是Boltzmann常數(shù)， T是絕對(duì)溫度。它與實(shí)驗(yàn)完全符合 。 ? ? ?( )d ? ? ?? ? d Planck假說(shuō) (量子化概念的起源 ) ? Planck進(jìn)一步研究了更深層次的物理 , 提出了 Planck假說(shuō) (能量量子化的概念 ): ? Planck假說(shuō)（ 1900）： 頻率為的電磁輻射的能量以為單位 （ h是 Planck常數(shù)）不連續(xù)地變化。稱為能量子或光量子。 ?h?h秒焦耳 ??? ? 34106 2 5 5 Planck 公式的推導(dǎo) ? 借助于 統(tǒng)計(jì)物理 計(jì)算與黑體輻射對(duì)應(yīng)的“振子”的平均能量 ? 計(jì)算給出腔中電磁場(chǎng)的模密度 Planck公式 ?nhPlanck公式計(jì)算的譜線 圖 1 ： 實(shí) 線 是 根 據(jù)Planck 公式得到的黑
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