文档介绍：2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学量子力学导论主要内容量子力学导论主要内容经典物理的困难经典物理的困难氢原子的波尔理论氢原子的波尔理论量子力学的建立量子力学的建立薛定谔方程薛定谔方程力学量与算符力学量与算符电子自旋电子自旋多电子原子及分子光谱性多电子原子及分子光谱性?????????????? 2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学量子力学导论量子力学导论 9 2 ( )(10 W/(m Hz)) e T ???0 1 2 3 6 Hz 10 / 14? 1 2 3 4 5瑞利- 金斯公式实验曲线 k 2000 ?T * * * * * *********** 222π( ) e T kT c ???瑞利- 金斯公式紫外灾难第一章第一章经典物理的困难经典物理的困难 2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学量子概念是 1900 年普朗克首先提出的,,经过爱因斯坦、玻尔、德布罗意、玻恩、海森伯、薛定谔、狄拉克等许多物理大师的创新努力,到 20 世纪 30 年代, 2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学一、黑体黑体辐射(1)热辐射实验证明不同温度下物体能发出不同的电磁波,这种能量按频率的分布随温度而不同的电磁辐射叫做热辐射.(2)单色辐射出射度单位时间内从物体单位表面积发出的频率在附近单位频率区间(或波长在附近单位波长区间)的电磁波的能量.??单色辐射出射度单位: ( ) e T ?3 W/m 单色辐射出射度单位: Hz) W/(m 2?( ) e T ?2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学(3)辐射出射度(辐出度) 单位时间,单位面积上所辐射出的各种频率(或各种波长) 的电磁波的能量总和. 0 ( ) ( )d E T e T ????? 0 2 4 6 8 10 12 Hz 10 / 14?钨丝和太阳的单色辐出度曲线 2 12104 6 8 8 2 ( )(10 W/(m Hz)) e T ???太阳可见光区钨丝(5800K ) 太阳(5800K ) 9 2 ( )(10 W/(m Hz)) e T ???钨丝 0 ( ) ( )d E T e T ????? 2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学实验表明辐射能力越强的物体,其吸收能力也越强. (4)黑体能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁辐射的物体称为黑体.(黑体是理想模型) 2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学(5)吸收率与反射率 1??????????) , ( ) , ( ) , ( ) , (????R ) , ( )、, ( )、, (????????R 当外来辐射能入射到某一不透明物体表面上时,一部分被吸收,一部分从物体表面上反射(如果物体是透明的, 还有一部分透过物体)。如果用分别表示波长在???d??) , ( ) , ( ) , (??????????R内的入射能量、被吸收能量和被反射的能量, 则由能量守恒定律知, 2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学) , ( ) , (?????????),(a???d??) , ( ) , (???????? Rr),(???d??定义: 为温度为 T的物体对波长为内的单色辐射能的吸收率; 为温度为 T的物体对波长为内的单色辐射能的反射率。),(??a ),(??r+ =1 上式可写成: 2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学(6)基尔霍夫定律),( ),(????a e ),(??a),(??e早在 1866 年,基尔霍夫就发现,物体的辐射出射度与物体的吸收率之间有内在的联系。他首先从理论上推知,吸收率较高的物体,其单射发射本领也较大,然而比值是一恒量,这一恒量与物体性质无关,其大小仅决定所物体的温度和光的波长。 2017 年3月25日星期六理论物理导论量子力学具体地说,设有不同物体 1,2,…和黑体 B,它们在温度 T下,其波长为λ的单色发射本领分别为),( 1??e ),( 2??e ),(?? Be 相应的吸收率为: ),( 1??a),( 2??a 1),(??? Be ?),(),( ),(??????? Bea e那么: ),( ),( 1 1????a e),( ),( 2 2????a e1 ),(?? Be),(?? Be==…==即任