光學(xué)原理-光譜項(xiàng)與光學(xué)躍遷-展示頁
2025-08-14 02:33本頁面
【正文】 一、光的波粒二相性 – 光的經(jīng)典波動性電磁理論不能解釋光電發(fā)射的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 – 1905年愛因斯坦在解釋光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的論文中，第一次提出了光輻射量子的假設(shè) ? 輻射場是由一個(gè)數(shù)目有限的，局限于很小空間中的，以速度 c傳播的 能量子 組成的 ? 能量子在運(yùn)動中并不瓦解， 只能整個(gè)地被吸收或發(fā)射 ? 愛因斯坦稱這種能量子為 光量子 ? 1926年美國化學(xué)家路易斯將光量子定命為 光子 ? 每一個(gè)光子的能量和輻射場的頻率的關(guān)系是 光子的動量 光子概念明確地表明光子具有質(zhì)量、動量等“粒子”的屬性，而光的干涉、衍射現(xiàn)象又表明它具有波動性 光子的能量、動量公式也適用于實(shí)物粒子 德布羅意波長 二、薛定諤方程 ? 描述微觀粒子體系的運(yùn)動狀態(tài) ? 質(zhì)量為 m的運(yùn)動粒子在勢場 中的運(yùn)動狀態(tài)時(shí)間的變化 ? 對于定態(tài)， V不顯含時(shí)間 t 薛定諤方程 令： 其中 滿足： 定態(tài)薛定諤方程 （ 2） （ 1） 幾率密度： 處于定態(tài)時(shí)，粒子不僅有確定的能量，出現(xiàn)在空間的幾率密度分布也不隨時(shí)間變化 項(xiàng)是一個(gè)隨時(shí)間振蕩的函數(shù)，振蕩頻率 所以， E就是粒子的總能值 幾率密度 對式（ 1）的討論 三、氫原子的定態(tài)薛定諤方程 ? 原子核和電子之間的相互作用為庫侖力作用 ? 假設(shè)原子核基本上不動，位于坐標(biāo)的原點(diǎn)，電子相對原子核運(yùn)動 ? 電子在原子核中的靜電勢能 球極坐標(biāo)系 令： 當(dāng) 氫原子的波函數(shù)才有解： 四、量子數(shù)的物理解釋 1）主量子數(shù) n – 氫原子的總能量取決于 n，故將 n稱為主量子數(shù) – 對于同一能量，可以對應(yīng)有幾個(gè)不同的波函數(shù)（能量簡并） – 氫原子的能量對量子數(shù) l和 ml是簡并的 ? 單電子原子的勢能只與 r有關(guān)，與 r1成正比 – 多電子原子的能量不再對量子數(shù) l簡并 對于同一個(gè) n值，有 n2個(gè)波函數(shù) 與主量子數(shù) n相應(yīng)的能級是 n2重簡并的 氫原子的能級及其簡并情況 E (e V ) 0 . 8 5 0 1 . 5 1 3 . 4 l =0 n x 4 3 2 3 s 2 s 2 p 3 p 3 d 1 2 3 4 1 3 . 6 1 1 s 2）軌道角動量量子數(shù) l 電子作軌道運(yùn)動的角動量為 L，滿足
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