電磁輻射的量子性-資料下載頁
2025-08-23 09:37本頁面
【導(dǎo)讀】與物體的溫度有關(guān).的電磁波都能全部吸收的物體.溫度T的增大迅速增大.m隨T的增加線性減。[例1]天文學(xué)上常用斯-玻定律確定恒星半徑。10-8W/m2，輻射的峰值波長為5570Å。如恒星輻射與黑體相似，維恩半經(jīng)驗公式:. 經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論均與實驗不符。普朗克參考上述兩公式，猜出一個與實驗相符。之后又提出能量子假設(shè):. 腔壁中電子的振動，可視為一維諧振子，其發(fā)。由此假設(shè)，普朗克從理論上導(dǎo)出。普朗克1918年獲諾貝爾物理學(xué)獎。[例2]k=15N/m的彈簧，懸掛m=1kg的小球振動，振幅=，求按普朗克能量量子化假設(shè)，與彈簧相聯(lián)系的量子數(shù)n=？位，求能量的改變值與總能量的之比=？實驗儀器無法分辨，看到的將是一片連續(xù)區(qū)域。飽和電流與入射光強(qiáng)成正比。加反向電壓Ua時光電流=0. 金屬中電子吸收光能逸。的光的每一光子具。光強(qiáng)大光子數(shù)多單位時間內(nèi)釋放的光。A/h才產(chǎn)生光電效應(yīng)。[例3]波長2500A、強(qiáng)度2W/m2的紫外光照射鉀,所發(fā)射電子的最大動能；應(yīng)用愛因斯坦方程
【正文】 為連續(xù)光譜 與 “ 線狀 ” 光譜矛盾 ?玻爾在盧瑟福核模型基礎(chǔ)上，結(jié)合普朗克量子假設(shè)和原子光譜的 線狀結(jié)構(gòu) ，假設(shè)： (1)定態(tài)假設(shè)： 原子能處在一系列具有 不連續(xù)能量的穩(wěn)定狀態(tài) (定態(tài) )。定態(tài)時核外電子在一定的軌道上作圓周運動，但不發(fā)射電磁波 (2)頻率條件 :當(dāng)原子從定態(tài) En?定態(tài) Ek時，就發(fā)射或吸收一頻率為 ?kn的光子 hEE nkkn???EnEk發(fā)射光子 EnEk吸收光子 (3)量子化條件 :電子在穩(wěn)定軌道上運動時，其軌道角動量 L=mvr必須 =h/2?的整數(shù)倍，即 ?2hnL ??2h??約化普朗克常數(shù) ?,2,1?n量子數(shù) ?玻爾因?qū)υ咏Y(jié)構(gòu)和原子放射性的研究獲 1922年諾貝爾物理學(xué)獎 ?n? (1)軌道半徑 由牛頓定律、庫侖定律： rvmre 22024???m v rL ??2hn?而 mrnhv?2??????????2202mehnr n??可得： ?,2,1?n量子化 n=1時， r1=?1010 m 玻爾半徑 12 rnrn ??rvmre 22024??? remvn022821???由 ? ?????????22042 81hmen ?量子化 能級 ??nE(2)能量 氫原子的能量：電勢能 +電子動能 nnn remvE022421????eVE ??基態(tài)能 討論： 1?n時： (1) 原子最穩(wěn)定 1?n時： (2) 激發(fā)態(tài) (3) ??n時： 0, ??? nn Er能級 ?連續(xù)，原子 ?電離 (4)電離狀態(tài)時， E0，并可連續(xù)變化 ?????????? 22042 81hmenE n? ?????????2202mehnrn ??基態(tài)氫原子的電離能 = 電子軌道 能級 基態(tài) 1E?1?n2?n3?n4?n2E3E4E 激發(fā)態(tài) ????萊曼系?巴耳末系?帕邢系?? 0 En/eV ??n1234 ?從高 En?低 Ek時 ， 發(fā)光頻率： hEE kn ????????? ??223204 118 nkhme?波數(shù) : c?? ?~?????? ??2211nkR????????223204 118 nkchme??????????? 22042 81hmenE n?17 m100 9 7 3 7 3 ???R實驗 =?107m1 理論、實驗符合很好 (1)以經(jīng)典理論為基礎(chǔ)，其定態(tài)時不發(fā)出輻射的假設(shè)又與經(jīng)典理論相抵觸 (2)量子化條件沒有適當(dāng)?shù)睦碚摻忉? (3)只能求出譜線頻率，對強(qiáng)度、線寬和偏振等都無法處理
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