經(jīng)典物理的困難ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-09 03:49本頁(yè)面
【正文】 逸出。這時(shí)產(chǎn)生的電子稱為光電子 (photoelectron)。按量子理論計(jì)算，此彈簧振子的能級(jí)間隔多大？減少一個(gè)能量子時(shí) ,振動(dòng)能量的相對(duì)變化是多少？ ?,2,1?? nnhE ?能量 n,量子數(shù) 40 解：彈簧振子的頻率 13 121 ?? ??? smk??能級(jí)間隔 J3334 ?? ?????? ?hE?振子現(xiàn)有能量 J862 ?? ?????? kAE相對(duì)能量變化 26833102105 ?????????EE現(xiàn)在能達(dá)到的最高的能量分辨率為： 2610 ???EE原因 : 在宏觀世界中 h太小了 ,以至于可以忽略它的作用。 39 (5) 量子假說(shuō)的含義及其與宏觀現(xiàn)象的關(guān)系 ? = h? 能量子 ?h2經(jīng)典 能量 量子 為什么在宏觀世界中 , 觀察不到能量分離的現(xiàn)象 ? 例：設(shè)想一質(zhì)量為 m=1g 的小珠子懸掛在一個(gè)小輕彈簧下面作振幅 A=1mm的諧振動(dòng)。 ? 對(duì)于較高 f值，發(fā)射出相應(yīng)量子所需的能量非常大，只有少數(shù)原子才具備。 ? 有少數(shù)原子會(huì)具有非常大的能量，也有少數(shù)原子會(huì)幾乎沒(méi)有能量，而大多數(shù)的原子具有中等大小的能量。 其中 h = 10 3 4 J ? 普朗克本人也有很多的困惑和彷徨 33 (3) 黑體輻射的規(guī)律 ，頻率峰值 (能量 )向高頻方向移動(dòng) B. 輻射出度與溫度成正比 維恩位移定律：熱力學(xué)理論找到 T與 λ之間的關(guān)系： bTm ??解釋：當(dāng)黑體的熱力學(xué)溫度升 高時(shí)，與單色輻射出度對(duì)應(yīng)的 波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng) 斯特藩 玻耳茲曼定律： 4)( TTM ??34 (3) 黑體輻射的規(guī)律 －金斯線，高頻處輻射能量越高 紫外災(zāi)難 ????? k T dcdTM 222)( ??在經(jīng)典理論，能量均分定律 基礎(chǔ)上建立 ?在低頻部分，與實(shí)驗(yàn)符合得 很好 ?高頻 (短波 )處，出現(xiàn)巨大的 分歧 35 Blackbody radiation is the electromagic radiation emitted by a black body. It extends over the whole range of wavelengths and the distribution of energy over this range has a characteristic form with a maximum at a certain wavelength. The position of the maximum depends on temperature, moving to shorter wavelengths with increasing temperature. Blackbody radiation 36 ? 普朗克假設(shè) ： ? 光并不是總是一種平滑、連續(xù)的波動(dòng)，而是可以分割成“量子”的許多小塊。可高度近似為 黑體 。 C 輻射的能量密度 ? 單位時(shí)間內(nèi)從輻射體表面的單位面積上發(fā)射出的輻射能量的頻率分布 E(?,T),稱為輻射的能量密度，用它來(lái)描述物體的輻射本領(lǐng)，單位是焦耳 /米 2 31 (2) 黑體和黑體輻射 A 黑體（ Black body) ? 能完全吸收各種波長(zhǎng)電磁波而無(wú)反射的物體。 例如：加熱鐵塊， 溫度 ? 看不出發(fā)光 ?暗紅 ?橙色 ?黃白色 這種與溫度有關(guān) 的 輻射，稱為熱輻射。 24 經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)的比較 經(jīng)典力學(xué) 量子力學(xué) 研究對(duì)象 宏觀 微觀 運(yùn)動(dòng)方程 Newton、 Maxwell Schr246。 ? 如質(zhì)子的質(zhì)量比電子大 1836倍，所以質(zhì)子質(zhì)量一般 的運(yùn)動(dòng)用經(jīng)典力學(xué)計(jì)算即足夠準(zhǔn)確。 ? 經(jīng)典力學(xué)是量子力學(xué)的一種極限。dinger’s equation is based. ? This form of quantum mechanics is called wave mechanics. ? An alternative but equivalent formalism, matrix mechanics, is based on mathematical operators. Quantum mechanics 23 5 經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)的比較 ? 量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)并不矛盾。 實(shí)質(zhì)：光的波粒二象性 1913年玻爾在盧瑟夫原子有核模型基礎(chǔ)上運(yùn)用量子化概念對(duì)氫原子光譜作出了圓滿解釋，量子力學(xué)取得初步勝利 14 B 量子力學(xué)的建立 1923年 德布羅意提出物質(zhì)波的思想 1925年 玻恩－海森堡創(chuàng)立矩陣量子力學(xué)， 1926年 薛定諤建立波動(dòng)力學(xué) 量子探險(xiǎn)的兩條道路： 1900年 Planck 1905年 Einstein 1923年 de Broglie 1913年 Bohr 1923年 Bohr 1925年 Heisenberg 1926年 Schr246。 兩朵烏云 (1) 黑體輻射 紫外災(zāi)難 (2) 以太漂移 三大發(fā)現(xiàn) (1) 1895年，倫琴射線 —X射線，第一枚諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) (2) 1896年，放射性元素的鈾和鐳 (3) 1897年，湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子 13
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