高二物理竞赛光的量子性 课件

第二十章光的量子性1.黑体辐射的实验定律（1）斯特藩—玻尔兹曼定律（2）维恩位移定律上节回顾01

0002

0000.5

3

000

K6

000

K1.05.在加热黑体过程中，其最大单色辐出度（单色辐出本领）对应的波长由0.8m变到0.4m，则其辐射出射度（总辐射本领）增大为原来的（）(A)2倍

(B)4倍(C)8倍

(D)16倍2.下面四个图中，哪一个正确反映黑体单色辐射出射度

随波长

和温度

的变化关系，已知T2>T1ABDC2.光电效应定义及方程爱因斯坦方程单个光子的能量W

逸出功，即一个电子在金属中的束缚能电子逃离金属表面时的动能3.光的波粒二象性习题20-620.5玻尔氢原子理论一近代氢原子观的回顾1885年瑞士数学家巴耳末发现氢原子光谱可见光部分的规律氢原子光谱的实验规律巴耳末1890年瑞典物理学家里德伯给出氢原子光谱公式波数里德伯常量

莱曼系紫外巴尔末系可见光帕邢系布拉开系普丰德系红外氢原子光谱的规律二卢瑟福的原子有核模型元素周期表表明1896年，贝克勒尔发现了放射性1897年，汤姆孙发现了电子1903年，汤姆孙提出原子的“葡萄干蛋糕模型”原子中的正电荷均匀地分布在半径为的球内，电子镶嵌在其中.1909年，α粒子散射实验卢瑟福

1911年，提出了原子的有核模型实验装置预期结果实验结果吾爱吾师，吾更爱真理卢瑟福说：这就像一枚炮弹打到一张纸上又被反弹回来一样13三氢原子的玻尔理论

1经典有核模型的困难

根据经典电磁理论，电子绕核作匀速圆周运动，作加速运动的电子将不断向外辐射电磁波.

14

原子不断向外辐射能量，能量逐渐减小

由于原子总能量减小，电子将逐渐的接近原子核而后相遇，原子不稳定.15

1913年玻尔在卢瑟福的原子结构模型的基础上，将量子化概念应用于原子系统，结合氢原子光谱经验公式提出三条假设：

2

玻尔的氢原子理论(2)频率条件(1)定态假设(3)量子化条件玻尔16

电子在原子中可以在一些特定的圆轨道上运动而不辐射电磁波，这时，原子处于稳定状态，简称定态.(1)定态假设

与定态相应的能量分别为E1，E2…，E1<E2<E3

+E1E3

17(2)

频率条件(3)量子化条件EfEi发射吸收主量子数当原子从高能量的定态跃迁到低能量的定态时，要发射频率为的光子.由假设2量子化条件由牛顿定律,

玻尔半径(1)氢原子轨道半径

3

氢原子轨道半径和能量的计算（电离能）基态能量激发态能量(2)第

n

轨道电子总能量

氢原子能级图基态激发态自由态

玻尔理论对氢原子光谱的解释氢原子能级跃迁与光谱系莱曼系巴耳末系帕邢系布拉开系（里德伯常量）

（1）正确地指出原子能级的存在（原子能量量子化）；（2）正确地指出定态和角动量量子化的概念；（3）正确的解释了氢原子及类氢离子光谱；四氢原子玻尔理论的意义和困难1

意义（1）无法解释比氢原子更复杂的原子；（2）把微观粒子的运动视为有确定的轨道是不正确的；（3）是半经典半量子理论，存在逻辑上的缺点，即把微观粒子看成是遵守经典力学的质点，同时，又赋予它们量子化的特征.2

缺陷

1914年弗兰克—赫兹从实验上证实了原子存在分立的能级，1925年他们因此而获物理学诺贝尔奖.051015板极电流和加速电压之间的关系栅极灯丝板极弗兰克—赫兹实验装置低压水银蒸汽++++----