31量子物理习题课-XS.pdf

量子物理基础 (一) 教学要求 1 . 掌握黑体辐射的两个实验公式的及应用。正确理解 普朗克能量子假设、爱因斯坦光量子假设及氢原子系统 量子化的含义.正确理解光和实物粒子的波粒二象性,了解 波函数的统计解释. 2 .理解光电效应和康普顿效应的实验规律以及爱因 斯坦光子理论对这两个效应的解释. 3.理解实物粒子的波粒二象性、联系波粒二象性德布 罗意公式及电子衍射实验. 4 . 了解薛定谔方程、波函数应满足的标准化条件及归 一化条件的物理意义.会由简单的一维定态波函数求粒 子几率的空间分布. 5 . 1 简单的估算. 6 .理解描述原子系统电子运动状态的四个量子数的物理 意义及其相应的取值范围. 7.了解泡利不相容原理和原子的电子壳层结构. 8.了解激光及其产生的必要条件 (二) 基本概念和规律 1 .普朗克量子假设. (1)构成黑体的原子可看成带电的谐振子， (2)在谐振子和电磁场相互作用交换能量过程中,能 量的发射和吸收是量子化的,即只能取一些分立的 数值: ,2 , …..,n(称为能量子). (3)频率为 的谐振子的能量间隔为h (h为普朗克常 量,h=6.6310-34J·S). 2.绝对黑体:  ( T )=0 ;  ( T )=1   (1)斯特藩-玻尔兹曼定律:M (T) T4 0 (2)维恩位移定律: T =b 2 m 3 . 光的波粒二象性 光子的能量: mc2 h 光子的动量: p mc h /  (c ) 光子的质量: m0 0, m  / c2 h / c2 4 .光电效应和康普顿效应. 爱因斯坦光电效应方程为: 1 2 mv  h A (红限  A / h) 0 2 康普顿散射公式: 2h 2  h   sin  (1cos) 0 m c 2 m c 0 0 h 12 0 2.4 10 m 称为电子的康普顿波长 m c 0 3 5 .实物粒子的波粒二象性 粒子的能量: mc2 h 粒子的动量: p mV h /  (但V ) m