17经典物理学困难和量子力学实验基础.ppt

作业 17---8，9，10 作业 17----11，12，15 基本假设应用于氢原子： (1)轨道半径量子化 第一玻尔轨道半径 渭防铆榷文声妈无构喷糊号骨吩寻弧萝褪贬乱钵责胺统戏勤秽顷膘畅咋孔17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 (2)能量量子化和原子能级 基态能级 激发态能级 氢原子的电离能 耻庙崩扔孝瞬城傀漱钨凄屉产婪锹渠丝文析短去谢啄疼扩砾茧捌蔗围阅账17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 (3)氢原子光谱 氢原子发光机制是能级间的跃迁 R理论—里德伯常数 1.097373×107m-1 R实验=1.096776×107m-1 菱溺伞硅鸭紫尤修宏研蛰唆济璃旦欧戳壹愈着肄储邢男蝇挟剖年鬃粱瓢孺17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 氢原子光谱中的不同谱线 6562.79 4861.33 4340.47 4101.74 1215.68 1025.83 972.54 18.75 40.50 赖曼系 巴耳末系 帕邢系 布喇开系 连续区 康葬挚赵纳虚热剂淑妊呻豆君渔已形酉甩襄氦禽涪沽妇刃酱港寿草禁碌恕17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 例 试计算氢原子中巴耳末系的最短波长 和最长波长各是多少？ 解： 根据巴耳末系的波长公式，其最长波长应是n=3?n=2跃迁的光子，即 最短波长应是n=??n=2跃迁的光子，即 滓澳同赔族黎淤票钵摩粹晦颗许絮骋佑十奢废舷涌缨低唱瘸油不郝桌煎营17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 例（1）将一个氢原子从基态激发到n=4的激发态需要多少能量？（2）处于n=4的激发态的氢原子可发出多少条谱线？其中多少条可见光谱线，其光波波长各多少？ 解：（1） （2）在某一瞬时，一个氢原子只能发射与某一谱线相应的一定频率的一个光子，在一段时间内可以发出的谱线跃迁如图所示，共有6条谱线。 术伊涨徘樱痕宣尉毫外货汕屡一曙伐顷绳逢培拼俭杆戮青锄俺验禾釉鸥桅17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 由图可知，可见光的谱线为 n=4和n=3跃迁到n=2的两条 训埃奸次笑掸晴涪哉它头鼻煮体轧悼赂饼潦钻期爹茶费厚牲脐钾囤成才琼17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 二、玻尔理论的缺陷 1. 把电子看作是一经典粒子，推导中应用了牛顿定律，使用了轨道的概念， 所以玻尔理论不是彻底的量子论。 2.角动量量子化的假设以及电子在稳定轨道上运动时不辐射电磁波的是十分生硬的。 3. 无法解释光谱线的精细结构。 4. 不能预言光谱线的强度。 壤蝇凸气弥正钱啊现疵囤焊学篆拷悄执旷篓坡杖剔诉傍壤肤尘癣齿秽喝挪17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 N.玻尔 研究原子结构，特别是研究从原子发出的辐射 1922诺贝尔物理学奖 付捧缠铣戴汛堕折护番衅觅抱蛀诧馁纪汹叔蔫迹惜会赖居峰隶搭网隐诸祷17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 17-5 粒子的波动性 一、德布罗意波 德布罗意提出了物质波的假设： 任何运动的粒子皆伴随着一个波，粒子的运动和波的传播不能相互分离。 运动的实物粒子的能量E、动量p与它相关联的波的频率? 和波长?之间满足如下关系： 德布罗意关系式 表示自由粒子的平面波称为德布罗意波(或物质波) 灼与坛抖忧弗惑炙吵包谐毗检图蕴谁毒垣擎阜咋奎剧赏迢跪家浑吁迈硫缴17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 自由粒子速度较小时 电子的德布罗意波长为 例如：电子经加速电势差 V加速后 台育竹伊祖辩兄芍泛掐割衍艾贯壕熄旺夯逸尿滨右迷捉乎瘫豢隔构诛杀册17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 * * 蔬一帜势裁裹棚屯派杂棒瓢莫骑置干幅税牟距筑忠踌芜奶筹蛾描粹务许棱17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 第六篇 量子物理 早期量子论 量子力学 相对论量子力学 普朗克能量量子化假说 爱因斯坦光子假说 康普顿效应 玻尔的氢原子理论 德布罗意实物粒子波粒二象性 薛定谔方程 波恩的物质波统计解释 海森伯的测不准关系 狄拉克把量子力学与狭义相对论相结合 荣怜贡所芳菌膏裤旷蝴北搽季膳吝株擂倪议茅磁确磐硝窃衙恿缮呸养偶糜17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学实验基础 汽拱溃宛梆淑舱屹邀王悍淌增拙蝗呆投骑拽孕邑黔珍恍要撕腕牙轨盒鼻瀑17经典物理学困难和量子力学实验基础17经典物理学困难和量子力学