文档介绍：1 量子力学的发展----- 从量子论到量子力学摘要:量子论,量子力学,一对相近的名字,也许很多人会说它们是同一个概念,因为我刚听到这两个词的时候就是这么认为的, 但是经过了将近半个学期的学****我慢慢发现它们并不是相同的, 我也开始对量子力学有了更加清楚的认识, 至少它不是无法理解的, 虽然还有很多很多的问题有待我们解决, 但是量子力学已深入到物理学中了, 并成功解释了许许多多经典物理无法解决的问题. 而量子力学究竟是如何发展起来的呢? 正文: 1900 年,普朗克针对经典物理学解释黑体辐射的困难,提出辐射能量量子化的概念, 发表了著名的量子假说;然而当时很少有人注意他的文章, ,1905 年,他针对光电效应的实验事实与经典观念的矛盾,提出光量子的概念;无独有偶, 年,波尔把普朗克—爱因斯坦的量子化概念用到卢瑟福模型,提出了量子态的观念。不过,这时的量子论在逻辑和对实际问题的处理都有严重的缺陷,而“物质粒子的波粒两象性”使之更严密。在此基础之上,海森伯、波恩和薛定谔等人建立了量子力学。关键词:黑体辐射,光电效应,波粒两象性,薛定谔方程一基本理论分析 1、黑体辐射的提出黑体是指能将入射的任何频率的电磁波全都吸收的理想物体,当黑体受热后以电磁波的形式向外辐射能量称为黑体辐射。 1859 年,基尔霍夫( )证明:黑体与热辐射达到平衡时,辐射能量密度 E(ν,T)随频率ν变化曲线的形状与位置只与黑体的绝对温度 T 有关,而与空腔的形状及组成的物质无关。 1893 年,维恩( )测得黑体辐射本领 R(λ, T)在不同温度 T下,随λ的变化规律, 如左边的图。1900 年普朗克在维恩、瑞利和金斯的公式之上提出了普朗克公式,而普朗 2 克在研究和分析普朗克公式的形成机制时发现,必须引入不可思议的量子假说才能从理论上推出普朗克公式,量子假说是指辐射黑体中的分子、原子振动可看作线性谐振子,它和周围电磁场交换能量的能量值只能为某一最小能量(称为能量子)的整数倍。 2、爱因斯坦的光电效应 1905 年,爱因斯坦发展了普朗克的量子说,他认为光在空间传播时正像粒子那样运动,这种粒子后来被称为光量子,由此,爱因斯坦成功地解释了光电效应。光电效应有如下规律:①任何一种金属都有一个极限频率,入射光频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应,低于这个频率的光不能发生光电效应,能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于频率。②光电子最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。③入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过 10 -9s。④当入射光的频率大于极限频率时,单位时间从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比。 3、光的波粒两象性理论光的波动性和粒子性是对立统一的,我们可以从 4点可以看出:①大量光子产生的效果显示出波动性,个别光子产生的效果显示出粒子性。②光子和电子、质子等实物粒子一样,具有能量和动量。和其他物质相互作用时,粒子性起主导作用; 在光的传播过程中,光子在空间各点出现的可能性的大小(概率),由波动性起主导作用,因此称光波为概率波。③光子的能量与其对应的频率成正比,而频率是波动性特征的物理量,