文档介绍：量子力学课件
第一页，本课件共有78页
基本粒子
原子核
原子
分子
团簇
纳米体系
介观体系
研 究 对 象
天体物理 宇宙学
能源
化学 生物学
材料科学
第二页，本课件共有78页 1900
第十二页，本课件共有78页
近年来的发展：
* 粒子物理 高能加速器产生新粒子，已发现300种。麦克斯韦理论、狄拉克量子电动力学、重整化方法。
* 天体物理 运用物理学实验方法和理论对宇宙各种星球进行观测和研究，从而得出相应的天文规律的学科。应用经典、量子、广义相对论、等离子体物理和粒子物理。
** 太阳中微子短缺问题
** 引力波存在的问题
第十三页，本课件共有78页
** 物体的速度能否超过光速的问题
* 生物物理有机体遗传程序的研究
** 有机体遗传程序的研究（须运用量子力学、统计 物理、X射线、电子能谱 和核磁共振技术等）。
** 非平衡热力学及统计物理
第十四页，本课件共有78页
物理学发展的总趋向：
* 学科之间的大综合。
* 相互渗透结合成边缘学科。
生物物理、生物化学、物理化学、量子化学
量子电子学、量子统计力学、固体量子论。
二十世纪物理学中两个重要的概念：场和对称性
从经典物理学到量子力学过渡时期的三个重大问题的提出
光电效应 康普顿效应。
黑体辐射问题，即所谓“紫外灾难”。
原子的稳定性和大小。
第十五页，本课件共有78页
§ 经典物理学的困难
一、黑体辐射
二、光电效应及康普顿效应
三、原子的线状光谱与稳定性问题
一
二
三
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第十六页，本课件共有78页
热辐射：一切物体是以电磁波的形式向外辐射能量，
辐射的能量与温度有关，称之为热辐射。
热平衡：辐射和吸收的能量相等。此时温度恒定不变。
单色辐出度
单位时间、单位表面积、
上所辐射出的、单位波长间隔中的能量。
辐射出射度
单位时间、单位表面积上所辐射出的各种波长电磁波的能量。
一. 黑体辐射 普朗克能量子假说
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吸收比
反射比
对于非透明物体
基尔霍夫定律：
在热平衡下，任何物体的单色辐出度
与吸收比之比，是个普适函数。
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黑体的热辐射规律
用不透明材料制成一空心容器，
壁上开一小孔，可看成绝对黑体
黑体
黑体（绝对黑体）：能全部吸收照射到它上面的各
种频率电磁波而无反射的物体。
黑体的吸收比 (λ,T) =1----理想模型
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斯忒藩(Stefan)-玻耳兹曼定律
维恩位移定律
实验发现：当绝对黑体的
温度升高时，单色辐出度
最大值m 向短波方向移动。
1700k
1500k
1300k
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经典物理遇到的困难
实验
瑞利-琼斯
维恩理论值
T=1646k
维恩:经典热力学得出：
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瑞利-琼斯:用能量均分
定理电磁理论得出：
短波方面与实验差别较大，在 λ0 ，M ∞，即：所谓的“紫外灾难”。
第二十二页，本课件共有78页
普朗克能量子假说
，这些谐振子不断发射和吸收 电磁波。
=h 的整数倍。
能量子E=h， h=10-34焦耳
说明：振子只能一份一份地按不连续方式辐射或吸收能量
第二十三页，本课件共有78页
从理论上推出：
分别是玻尔兹曼常数和光速。
普朗克假说不仅圆满地解释了绝对黑体的辐射问题，
还解释了固体的比热问题等等。它成为现代理论的
重要组成部分。
第二十四页，本课件共有78页
瑞利-琼斯
维恩理论值
实验
T=1646k
瑞利-琼斯
普朗克理论值
普朗克能量子假说
普朗克的理论结果
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一. 光电效应的实验规律
U
G
第二十六页，本课件共有78页
U0
3
1
2
U
I
IS
0
相同频率，不同入射光强度
。
即：单位时间内从金属表面逸出的光电子数目与入射光强成正比
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