量子力学的产生与发展.ppt

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胡毅 材料物理 0211014
演讲人姓名
概述
量子力学是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。它是20世纪人类文明发展的一个重大飞跃，量子力学的发现引发了一系列划时代的科学发现与技术发明，对人类社会的进步做出重要贡献。
量子革命的导火线
辐射问题
热的物体发光，越热发出的光越明亮。光谱的范围很广，当温度升高时，光谱的峰值从红线向黄线移动，然后又向蓝线移动
经典理论遇到的困难
结合热力学和电磁学的概念似乎可以对光谱的形状作出解释，不过所有的尝试均以失败告终。
普朗克的辐射量子假说
德国物理学家普朗克为了解释热辐射能谱提出了一个大胆的假设：在热辐射的 产生与吸收过程中能量是以hV为最小单位，一份一份交换的。这个能量量子化的假设不仅强调了热辐射能量的不连续性，而且与辐射能量和频率无关由振幅确定的基本概念直接相矛盾，无法纳入任何一个经典范畴。
著名科学家爱因斯坦经过认真思考，于1905年提出了光量子说。
1916年美国物理学家密立根发表了光电效应实验结果，验证了爱因斯坦的光量子说。
光量子说
玻尔的假设
原子中的电子只能在分立的轨道上运动，原子具有确定的能量，它所处的这种状态叫“定态”。
原子发光过程不是经典辐射，是电子在不同的稳定轨道态之间的不连续的跃迁过程，光的频率由轨道态之间的能量差AE＝hV确定，即频率法则。
玻尔原子理论的成功之处
解释了氢原子分立光谱线
解释了化学元素周期表，导致了72号元素铅的发现，
引发了一系列的重大科学进展
康普顿效应
经典波动理论：静止物体对波的散射不会改变频率
康普顿效应：1923年4月美国物理学家康普顿发表了X射线被电子散射所引起的频率变小现象
不相容原理
原子中不能有两个电子同时处于同一量子态。这一原理解释了原子中电子的壳层结构。这个原理对所有实体物质的基本粒子（通常称之为费米子，如质子、中子、夸克等）都适用，构成了量子统计力学———费米统计的基点。