黑体辐射 普朗克能量子假设8-2 光电效应8-3康普顿散射.ppt

第八章波粒二象性1900年，普朗克（M.Pulanck）提出能量子，即能量量子化的概念，这对经典物理理论是一个极大的冲击，因为能量的连续性在经典物理中是“天经地义”的事情。在物理学上，能量子概念的提出具有划时代的意义，它标志了量子力学的诞生。1927年，戴维孙（C.J.Davisson）和革末（L.H.Germer）通过镍单晶体表面对电子束的散射，观测到和X光衍射类似的电子衍射现象；同年，G.P.汤姆孙（G.P.Thomson）用电子束通过多晶薄膜，证实了电子的波动性。1926年，薛定谔(E.Schrodinger)提出了非相对论粒子（能量远小于静能）的运动方程—薛定谔方程，由此方程出发的量子力学称为波动力学。§8.1黑体辐射（Black-bodyradiation）这种能量按频率的分布随温度而不同的电磁辐射，称为热辐射。温度为T的物体，单位时间内从物体单位表面积发出的频率在ν附近单位频率区间（或波长在λ附近单位波长区间）的电磁波的能量.3辐射出射度（辐出度）实验表明辐射能力越强的物体，其吸收能力也越强.一个黑白花盘子的两张照片4黑体（blackbody）能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁辐射的物体称为黑体.（黑体是理想模型）二斯特藩—玻尔兹曼定律维恩位移定律例1（1）温度为室温的黑体，其单色辐出度的峰值所对应的波长是多少？（2）若使一黑体单色辐出度的峰值所对应的波长在红色谱线范围内，其温度应为多少？（3）以上两辐出度之比为多少？例2太阳的单色辐出度的峰值波长，
试由此估算太阳表面的温度.三、经典物理遇到的困难维恩（W.Wien）公式瑞利(Rayleigh)—金斯(Jeans)公式/1014Hz四、普朗克的能量子假说和黑体辐射公式/1014Hz普朗克认为：空腔内壁的分子、原子的振动可以看成是许多带电的简谐振子，这些简谐振子可以辐射和吸收能量，并与空腔内的辐射达到平衡。从空腔小孔辐射出的电磁波，就是由这些空腔内壁的简谐振子辐射出的。能量称为能量子(quantumofenergy)，空腔内的辐射就是由各种频率的能量子组成。上述假设称为普朗克能量子假设。§8.2光电效应光电效应：光照射某些金属时，能从表面释放出电子的效应。一光电效应实验的规律电流饱和值按经典理论，电子逸出金属所需的能量，需要有
一定的时间来积累，一直积累到足以使电子逸出金属
表面为止.与实验结果不符.二光子爱因斯坦方程逸出功（3）的测定例1波长为450nm的单色光射到纯钠的表面上.密立根1916年的实验，证实了光子论的正确性，并求得
h=6.5710-34焦耳•秒。光的波动性（p）和粒子性（）
是通过普朗克常数联系在一起的。Applicationsofthephotoelectriceffect:Solarcell§8.3康普顿效应1920年，美国物理学家康普顿在观察X射线被物质散射时，发现散射线中含有波长发生变化了的成分.经典电磁理论预言，散射辐射具有和入射辐射一样的频率.经典理论无法解释波长变化.光子（2）理论分析散射光波长的改变量仅与有关（4）讨论解（1）