1、量子力学的实验基础,本章内容,四个主要内容,第一节,热辐射,定性图述,炽热状态,单色辐出度,辐出度,一般辐射的复杂性,二、黑体辐射,（随物而异）,（故亦随物而异）,（随物而异）,黑体,二、黑体辐射,黑体实验模型,黑体辐射测量,黑体辐射规律,紫外灾难,普朗克公式,三、普朗克公式及能量子假说,理论曲线,能量子假设,黑体例一,黑体例二,黑体例三,黑体例四,第二节,爱因斯坦与康普顿,光电效应实验,一、光电效应,石英窗,光束射到金属表面使电子从金属中脱出的现象称为光电效应。,实验基本规律,波动理论的困难,光量子理论,光子能、质、动量式,光电效应方程,金属中一个电子吸收一个光子的能量,红限、逸出功数据表,
2、光子论的成功解释,爱因斯坦因此而获得了1921年诺贝尔物理学奖,光电效应例题,康普顿效应概述,X射线发生散射,二、康普顿效应,偏移散射角实验,不同物质实验,散射要点归纳,偏移机理示意图,康普顿偏移公式,有关现象解释,偏移公式推导,续36,康普顿、光电效应比较,康普顿效应与光电效应都涉及光子与电子的相互作用。,在光电效应中，入射光为可见光或紫外线，其光子能量为eV数量级，与原子中电子的束缚能相差不远，光子能量全部交给电子使之逸出，并具有初动能。光电效应证实了此过程服从能量守恒定律。,康普顿效应例一,康普顿效应例二,康普顿效应例三,康普顿效应例四,随堂小议,小议链接1,小议链接2,小议链接3,小议
3、链接4,第三节,氢原子光谱,一、氢原子光谱的谱线系,从1885年至1924年科学家们先后在可见光、紫外和红外区发现了氢原子的光谱线系列，并得到普遍的实验规律。,里德伯常量,二、氢原子光谱的实验规律,系序数 m,系内的线序数 l,里兹组合原则,三、里兹组合原则,经典理论的困难,四、经典理论解释原子光谱规律的困难,玻尔,定态假设,在这些轨道上运动的电子不辐射（或吸收）能量而处于稳定状态，称为定态。,定 态 轨 道,量子化条件假设,频率条件假设,电子轨道半径,能量公式,氢光谱导出公式,算例,可能幅射的谱线波长,两大应用,The elements of a helium-neon gas laser.,LASER: Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation (1917, Einstein；1960),续上,氦氖原子（20:80）的四个主要能级图,粒子数反转,玻尔理论的局限,玻尔的氢原子理论开创了运用量子概念研究原子光谱的先河，同时这一理论也面临着新的困难与考验。,第四节,德布罗意,光的波粒二象性,一、光的波粒二象性,二象性统计解释,摄影底板或显微观察,光子衍射,物质波假设,德布罗意公式,物质波例一,物质波例二,物质波例三,电子衍射实验,一、电子衍射实验,电子衍射附图一,电子衍射附图二,电子及中子衍射,
