量子力學(xué)的歷史發(fā)展

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1、第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展黑體輻射光電效應(yīng)康普頓散射氫原子光譜玻爾的氫原子模型量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展量子力學(xué)的重大事件(1)1898Mme.CurieRadioactivepoloniumandradium1901PlanckBlackbodyradiation1905EinsteinPhotoeletriceffect1911RutherfordModeloftheatom1913BohrQuantumtheoryofspectraComptonScatteringphotosoffelectrons1924PauliE

2、xclusionprinciples1925deBroglieWavehypnosis量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展量子力學(xué)的重大事件(2)1926SchroedingerWaveequation1927HeisenbergUncertaintyprinciple1927DavissonandGermerExperimentonwavepropertiesofelectrons1927BohrInterpretationofthewavefunction1928DiracRelativisticwaveequation;pred

3、icationofexistenceofthepositron量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展經(jīng)典理論的成就和困難十九世紀(jì)末與二十世紀(jì)初，經(jīng)典物理學(xué)理論（牛頓力學(xué)，熱力學(xué)及統(tǒng)計(jì)物理，電動(dòng)力學(xué)）取得極大成就。但在相對(duì)論領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域,經(jīng)典理論遇到嚴(yán)重困難。例如微觀領(lǐng)域中黑體輻射光電效應(yīng)康普頓散射氫原子光譜量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展黑體輻射任何溫度的物體都會(huì)發(fā)出一定的熱輻射，即各種頻率的電磁波。黑體：在任何溫度下都能把照射在其上任何頻率的輻射完全吸收。黑體是理想化的物體，實(shí)際中我們用任何物體做的空腔，在它很小的開口處

4、就是一個(gè)相當(dāng)理想的黑體。量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展在溫度T下，從物體單位面積發(fā)出的，頻率在???+d?之間的輻射通量u(?,T)d?。輻射譜密度和輻射本領(lǐng)輻射譜密度u(?,T)：輻射本領(lǐng)E(T):輻射本領(lǐng)和輻射譜密度之間的關(guān)系在溫度T下，從物體表面單位面積發(fā)出的輻射通量。量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展T1>T2>T3黑體輻射譜Boltzmann-StefanlawWien’stransformationlaw?M2量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展維恩公式和瑞利－金斯公式?紫外發(fā)散問題紫外發(fā)散Wien

5、’sformulaWien’sLaw量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展Rayleigh-Jean’sformulaRayleigh-Jean’sLawRayleigh-Jean’sLawWien’sLaw普朗克公式Planck’sLawPlanck’sformula量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展普朗克能量量子假說電磁輻射的能量交換只能是離散的，其取值只能是的整數(shù)倍。其中h為普朗克常數(shù)。稱為能量子。?能量量子化Discrete,Planck’sconstant,Quantum(Pl.Quanta)量子力學(xué)與原子核物理第一

6、章量子力學(xué)的歷史發(fā)展普朗克常數(shù)用普朗克公式擬合黑體輻射譜密度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到普朗克常數(shù)也可以由光電實(shí)驗(yàn)測(cè)出。量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展光電效應(yīng)的歷史(1)H.R.Hertz,1886，在用萊頓瓶放電的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)紫外線照在火花隙的負(fù)極上，放電比較容易發(fā)生。W.Hallwach,1888，清潔而絕緣的鋅板在紫外線照射下獲得正電荷，而帶負(fù)電的板在光照射下失掉其負(fù)電荷。J.J.Thomson,1899，陰極射線由電子組成量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展光電效應(yīng)的歷史(2)PhillippLenard,1902，金屬在紫外

7、線照射下發(fā)射電子AlbertEinstein,1905，光量子假說RobertAndrewsMillikan,1916，驗(yàn)證愛因斯坦的光電效應(yīng)量子公式，并精確測(cè)定了普朗克常量。量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展外光電效應(yīng)真空管光照射某種物質(zhì)，致使部分電子逃逸物質(zhì)表面。這些電子被稱為光電子。光電倍增管(Photomultiplier)量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展內(nèi)光電效應(yīng)半導(dǎo)體光激載流子保留在材料內(nèi)部。光電導(dǎo)本征光電導(dǎo)體吸收一個(gè)光子，就會(huì)從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，產(chǎn)生一個(gè)自由電子，同時(shí)在在價(jià)帶產(chǎn)生一個(gè)空穴。對(duì)材料施加電場(chǎng)，使電

8、子和空穴都通過材料運(yùn)輸，從而產(chǎn)生電流光電導(dǎo)探測(cè)器，光伏探測(cè)器，太陽能電池，CCD,攝像機(jī)量子力學(xué)與原子核物理第一章量子力學(xué)的歷史發(fā)展光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)Light單色光An