量子论初步课件.ppt

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1、波粒二象性微观世界的新观念宏观物质和运动规律经典观念物质连续可分。能量连续可变。物体运动有确定的轨道，运动情况可预言。物质（粒子）和波动是不同的本质，有不同的表现，非此即彼、不可兼容。物质的微观结构和运动规律的特征——量子世界的新观念物质由不同层次的微观粒子组成。微观粒子都具有“波粒二象性”。微观粒子的运动无规则，只遵循统计规律。物质波是一种“概率波”。微观粒子的能量不连续（量子化现象）。微观物体的粒子性物质由大量“分子”组成“分子”由“原子”组成“原子”由原子核和绕它运动的电子组成原子核由质子和中子组成质子和中子由夸克（层子）组成……黑体辐射

2、物体都在辐射电磁波（热辐射）物体同时也在反射电磁波为研究物体辐射电磁波的规律，取反射远弱于辐射的物体为研究对象，并将这种理想化模型称为“黑体”。普朗克的假说普朗克发现如果假设电磁波辐射的能量不是连续的，而是“一份一份”的，就能完美地解释黑体辐射的实验规律。爱因斯坦“光子说”爱因斯坦推广普朗克的假说，认为金属吸收光的能量也是“一份一份”的，就能轻易完美地解释光电效应的实验规律。康普顿效应康普顿在吴有训的帮助下发现，电子在x射线照射下发生的现象，就好象一个桌球被另一个桌球碰了一样。从而比较直观、令人信服地证明了“光子说”。光的“波粒二象性”经

3、典物理观念里光是一种波，但仅用波的性不足以解释新发现的光现象，光同时还具有粒子性。德布罗意的物质波猜想：既然经典观念中的波能同时具有粒子性，那么经典观念里的粒子也应当具有波动性（物质波）。实验证实：电子、质子等在运动中遇到微小的障碍物时，都会象波一样：偏离直线运动轨迹，绕过障碍物（衍射现象）。实物粒子的波动性E=hn→n=E/hp=h/l→l=h/p微观粒子都有“波粒二象性”微观粒子都有“波粒二象性”，这是微观世界普遍存在的有悖于经典观念的突出特点。电子显微镜、微电子技术、纳米技术等等都利用了电子的波动性。无规则运动与统计规律物质的分

4、子都在做无规则的热运动。原子核外的电子的运动也是无规则的。注意无规则不等于无规律！它们遵循“统计规律”！这是微观世界的又一普遍特征！物质波是一种“概率波”分子、原子、原子核的能量都不连续科学家观察到原子光谱是不连续的，从而说明原子的能量也是不连续的。分子能量也是不连续的。微波炉就利用了微波光子能量和水分子能级差相等时会共振吸收的原理。能量量子化在微观世界里存在能量不连续的普遍现象。这是微观世界有别于宏观世界的显著特征之一。激光技术、半导体技术、新材料技术、核磁共振等等都利用了分子、原子乃至原子核能量的量子化效应。宏观物质和运动规律经典观念物

5、质连续可分。能量连续可变。物体运动有确定的轨道，运动情况可预言。物质（粒子）和波动是不同的本质，有不同的表现，非此即彼、不可兼容。物质的微观结构和运动规律的特征——量子世界的新观念物质由不同层次的微观粒子组成。微观粒子都具有“波粒二象性”。微观粒子的运动无规则，只遵循统计规律。物质波是一种“概率波”。微观粒子的能量不连续（量子化现象）。不确定关系（测不准原理）（考纲没要求）对于微观粒子，有许多物理量的测量会互相影响，不可能同时测准。比如：Dx·Dp≥h/(4p)光电效应频率足够高的光（电磁波）照射金属时，金属表面会发射出（光）电子。☆特点1：极

6、限频率☆特点2：瞬时效应☆特点3：最大初动能※特点4：光电流强度实验现象与经典物理理论背离光是一种波，波和振动的能量相似，都取决于振幅，与频率无简单、直接的关系。光的强弱用光强表示，光强是光束能量大小的标志。光的能量就看光强、与频率无关。爱因斯坦的“光子”说光（电磁波）不仅在辐射和吸收时是“一份一份”的，在传播过程中也是“一份一份”的，每一份叫做一个“光子”。爱因斯坦光电效应方程：Ekm＝hn－W0用光子说解释光电效应1、极限频率和瞬时性2、光电子的最大初动能3、光电流强度光电管和光电效应的应用略（考纲没写）基本粒子与恒星演化（考纲没写！）