第23章-量子光学基础.ppt

本章主要讲解四个方面问题：
1）黑体辐射的实验规律
2）普朗克能量子假设
3）光电效应与爱因斯坦光子理论
4）光的波粒二象性黑体辐射的实验规律以白炽灯为例，灯丝通以电流后，
当温度T<800K时，我们只感觉到灯丝发热，而不见灯丝发光，因为此时绝大部分的辐射能量分布在红外区域，我们肉眼观察不到。
当温度T>800K时，灯丝微微发红，继续升高温度，灯丝由暗红变橙黄，再变白，当温度极高时，灯丝呈青白色，即达到所谓的“白炽化”，同时我们感到灯丝灼热逼人。以上事例说明：2、单色辐出度（旧称：单色发射本领）
辐射出射度（旧称：发射本领）2、单色辐出度（旧称：单色发射本领）
辐射出射度（旧称：发射本领）3、绝对黑体------一个物体如果能完全吸收投射到其表面的任何波长的辐射能，即不反射，也不透射，我们称这种物体为绝对黑体，简称黑体。①斯忒藩—玻耳兹曼定律【例题】在地球大气层外测得太阳辐射谱，它的极值波长为490nm，设太阳为黑体，求：①太阳表面温度T；②太阳表面单位面积的辐射功率？本章主要讲解四个方面问题：
1）黑体辐射的实验规律
2）普朗克能量子假设
3）光电效应与爱因斯坦光子理论
4）光的波粒二象性普朗克能量子假设瑞利—金斯公式
(1900年)普朗克公式的得来,起初是半经验的,即利用内插法将适用于短波的维恩公式和适用于长波的瑞利—金斯公式衔接起来,在得到了公式后,普朗克才设法从理论上去论证它。普朗克能量子假设本章主要讲解四个方面问题：
1）黑体辐射的实验规律
2）普朗克能量子假设
3）光电效应与爱因斯坦光子理论
4）光的波粒二象性1887年，赫兹在作放电实验时偶然观察到光电效应现象。1900年，赫兹的同事勒纳德（P.Lenard）指出：光电效应是金属中电子吸收入射光的能量而从表面逸出的现象。1905年，伟大的物理学家爱因斯坦从理论上对光电效应作出了科学的解释。1、光电效应的实验规律①饱和光电流与入射光强成正比。
②光电子最大初动能与光强无关，与入射光频率有关。
③从光照射到阴极表面到发射光电子所需的时间间隔小于10-9秒数量级，与光的强弱无关，不存在时间延迟。1905年爱因斯坦提出：在某些条件下，光的能量好象集中成一团，即所谓的光子。当光子射向金属表面时，入射光子与金属中的电子碰撞，电子吸收一个光子的能量hν，一部分用来克服金属对它的束缚，即消耗在逸出功W上，另一部分转化为电子离开金属表面后的初动能。①可以解释饱和光电流与入射光强成正比
（光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以光电流也大）；③可以解释“红限频率”的存在
（从光电效应方程中，当初动能为零时，可得到红限频率）；紫外光哈哈，我赢了【例题】已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV，而钠的红限波长是540nm，那么入射光的波长是＿＿＿＿＿nm。【例题】已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV，而钠的红限波长是540nm，那么入射光的波长是＿＿＿＿＿nm。4、爱因斯坦光子理论本章主要讲解四个方面问题：
1）黑体辐射的实验规律
2）普朗克能量子假设
3）光电效应与爱因斯坦光子理论
4）光的波粒二象性光究竟是什么？
从光在传播过程中发生的干涉、衍射、偏振(未讲)等现象来看，光具有波动的特性，可以用波长、频率和相位等概念来描述。
从光与物质相互作用过程中发生的黑体辐射、光电效应、康普顿散射(未讲)等现象来看，光具有粒子的特性，可以用能量和动量等概念来描述。光具有波粒二象性怎样理解光的波粒二象性?光具有波粒二象性THEEND