文档介绍：第15章 狭义相对论基础
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1、狭义相对论的基本原理，洛仑兹坐标变换；同时性的相对性，长度收缩，时间延缓公式；
1) 光速不变原理
在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值
包括两个意思：
光速不随观察者质量m0 = ×10-31 ×106 V的电势差加速后，它的质量、速率和动量各为多少？
[分析] 加速电势差对电子作的功等于电子动能的增量。
[解] 由相对论功能关系，有
所以
又因为
所以
电子的动量
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15-24 ，×10-8 s。试求动能为150的 子的速度v是多少？平均寿命 是多少？
[分析] 用相对论动能公式和时间膨胀公式可求得结果。
[解] 根据相对论动能公式
得
解得
的平均寿命
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第16章 量子物理基础
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1、光子的能量、质量和动量公式
光子动量
光子能量
光子质量
2、了解能量子及能量子假说提出的历史背景；
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3、康普顿散射、玻尔氢原子理论、德布罗意公式、不确定关系式、
四个量子数(各有一小题)
1)康普顿公式
反冲电子
碰撞过程，能量守恒,动量守恒
康普顿散射X 光子与自由电子发生完全弹性碰撞,在散射的 X 射线中除有与入射波长相同的射线外，还有波长比入射波长更长的射线 .这种现象叫康普顿散射或康普顿效应。
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2)玻尔关于定态和量子跃迁的假设
① 原子系统只能存在于一系列不连续的能量状态中（E1、E2、E3···），在这些状态中，电子绕核作加速运动而不辐射能量，这种状态称这为原子系统的稳定状态（定态）
即： 原子能量只能取某些确定值——量子化；
原子具有的能量——能级；
= －
②频率条件：当原子从一个定态跃迁到另一个定态时，发出或吸收单色辐射的频率满足：
③处于稳定态中，电子绕核运动的角动量满足角动量量子化条件
k确定那个谱线系
n确定哪条谱线
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按德布罗意波假设，一个作匀速运动的实物粒子有一波与之联系，其波长为
3)德布罗意公式
当粒子的速度接近光速时，应考虑相对论效应，
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4)不确定关系式、
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5)四个量子数
（1） 主量子数 n : n =1 , 2, 3, …，决定电子能量的主要部分。
（2）角量子数 l : l = 0, 1, 2, …, (1)，决定电子轨道角动量的值。
（3）磁量子数 : = 0, 1, 2, … l ，确定电子轨道角动量在外磁场方向上的分量。
（4）自旋磁量子数: = 1/2，确定电子自旋角动量在外磁场方向上的分量。
n = 1, 2, 3, 4, … 的主壳层用 K, L, M, N, P… 表示 ；
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求
(1) 散射线波长的改变量? (2) 反冲电子的动能;
(3) 在碰撞中,光子能量损失了多少?
解
(1) 散射线波长的改变△λ:
例16-4 波长λ0 = 10nm 的X射线与静止的自由电子作弹性碰撞, 散射X射线的散射角 =900。
(2) 反冲电子获得的动能:
(3) 在碰撞中,光子损失的能量等于反冲电子获得的动能
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例16-5 用动能为 的电子通过碰撞使基态氢原子激发,问最高能激发到哪一能级?它回到基态时可能产生哪些波长的谱线。
解
由 ，有
取整数,有 n = 3 它回到基态时可能产生三条谱线。
可能的跃迁： 3 1 ， 3 2 ， 2 1
*<br****题16-4、P213
反冲电子
碰撞过程，能量守恒,动量守恒
x
(A)
散射光子的波长<br****题16-5、 P214
(B)
*<br****题16-6、如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的（ ）
（A）速度相同 （B）动量相同
（C）动能相同 （D）能量相同
（B）
*<br****题16-9 要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是（ ）
赖曼系
最长波长
(C)
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n=∞
n=1
n=2
n=3
n=4
线系的最短波长，即线系极限，对应取 ∞
最长波长
电离
*<br****题16-11 不确定关系式 表示在y方向上( ）
（Ａ）粒子位置不确定 （Ｂ）粒子