【大学物理bjtu】量子-2.ppt

1、复习上次课的内容：普朗克的能量者假说：绝对黑体：(T)=0；(T )=1，(1)斯特板玻尔兹曼定律3360，(2)韦恩变位定律：T m=b，光的波粒二象性，爱因斯坦光子假说3360光是光速运动的粒子流。康普顿效应光的偏振，光光电效应解释光的城堡。确定了波，横波，粒子，红色极限，截止电压，微观领域的单个碰撞事件中动量和能量守恒定律牙齿仍然成立。以下四个中的任何一个牙齿黑体单色辐射也是MB (T)和T的变化关系，已知的T2 T1，C。解决方案：即，4，波长M，对应于太阳能罐单色发射度的最大值？T m=b，达到热平衡后，油箱内的吸热和发热相同。掌握德布罗意的物质波假说和波粒二象性公式。理解戴维森-格

2、末实验结果，从物质波的角度理解电子衍射实验的现象。这堂课新内容的重点：理解不确定的关系，简单估计微观世界的特定物理量。玻色原子理论，玻尔的氢原子模型，1，玻色理论的实验基础，1，汤姆森葡萄干面包模型，1903年汤姆森提出了原子结构模型，原子，有正电的球体因为有负电的电子和正电荷是相同的，原子不代表电性。2，卢述福的核模型，卢述福：1871年八月13日，新西兰出生。1894年大学毕业。1895年在英国剑桥大学学习，成为J.J .汤普森的研究生。1908年诺贝尔化学奖，卢瑟福不仅是伟大的科学家，还是学者受人尊敬的导师，他的学生中有10多人获得了博伦查德威克等现代科学界最高荣誉诺贝尔奖。粒子散射，1

3、/8000反射，大部分，通过粒子光束金箔：原子构成：原子核：带正电荷，占整个原子的极小部分。核电子：带负电荷绕核旋转。1911年卢瑟福提出了原子的“核结构模型”，2，氢原子光谱实验定律，综合经验公式：氢原子光谱，氢原子光谱，然后发现碱金属也提出了类似的定律。3，承认博伦理论，卢瑟福的原子天文模型，放弃经典电磁辐射理论，将量子的概念用于原子系统。1，基本思想，2球的三个茄子假说，1913年球提出了三个茄子假说，建立了氢原子理论。(1)静态假说，(2)轨道角动量量子化假说，(巴耳末计，法辛计，布拉格计，氢原子能级图，n=1，氢原子是基态，n1氢原子是激发态，氢原子是电离状态时的能级连续。玻尔理论的

4、限制：用经典理论只能解释电子的固定轨道，固定空间坐标和速度，人为地引入量子条件，限制电子运动，不能解释氦和碱土金属频谱(谱线强度、宽度、偏振)等更复杂的系统，只能解释H和H类原子，不能解释原子。1922年诺贝尔物理学奖获奖者，丹麦人尼尔斯保罗1885-1962原子结构与原子频谱，卡文迪许实验室诺贝尔奖的摇篮，具馆，英国剑桥大学物理学系卡文迪许实验室，著名物理学家麦斯威尔于1871年创立。麦斯威尔去世后，瑞利、J.J .汤普森、卢瑟福、布拉格和莫特主持，培养了很多优秀的科技人才。半个世纪以来，出现了25名诺贝尔奖获得者。新馆，1913年尼尔斯波尔来到英国剑桥大学卡文迪什进行实验室深造。在这里，他

5、知道了卢瑟福的事。，在卢瑟福的影响下，尼尔斯保尔严格的科学态度、勤奋、友好、卢瑟福和鲍尔的照片、哥本哈根波尔理论物理学研究所，几十年来成为杨紫理论研究中心，形成了哥本哈根学派。丹麦首都哥本哈根波尔理论物理学研究所于1921年3月成立，此后不久就成为世界著名的物理研究中心。波尔带领牙齿研究所的40多年里，共培养了600多名外国人。10人接受了诺贝尔物理学奖，哥本哈根学派。宇宙中事物偶然性是根本，必然性是偶然性的平均表现。球很喜欢天赋。有一天，在波尔的演讲中，索墨菲的一位学生，19岁的保利向波尔提出了自己的观点，波尔很欣赏。(威廉莎士比亚Northern Exposure，美国电视电视剧)之后，他

6、邀请波利和索默菲的另一个学生海森伯来访问哥本哈根。后来他们都去过博伦研究所做研究。他是千里安加百里。当被问及为什么能吸引那么多科学家工作时，鲍尔回答说：“因为他不怕在青年面前暴露自己的愚蠢。”这种坦率、实事求是的态度，使当时他领导的哥本哈根理论研究所永葆青春的活力、思想活跃、兴旺发达的原因。“vol，”科学思想家，具有如此惊人的魅力。爱因斯坦评价说，玻尔特别尊重年轻人的开拓精神。爱因斯坦评价说：“他的身体表现出了大胆和谦虚两种茄子品质的罕见结合。”，1德布罗意波，物质波-粒子可变性，L . V.de Broglie，(法，1892-1986)那么，实物运动粒子也必须具有可变性。应该从自然对称出

7、发，物质波/德布罗意波：粒子，能量E，动量P的实物粒子同时波动，以及：德布罗意的波长，他在论文中写道，爱因斯坦-德布罗意关系：朗之万送给德弗罗的文章爱因斯坦。爱因斯坦“打开了大自然巨大窗帘的一角”，“看。好像疯了。真的能抓住脚。”称赞道。稳定的轨道-驻波，重要的是，如果：U=100V，那么在答辩会上佩林问道。“这种波如何通过实验证明？”德弗罗医生回答说。在晶体中使用电子的衍射实验是可以做的.，电子波长估计，将：加速电压设置为U(伏特)，波长与X-张艺兴波段类似，(电子v c)，是否需要通过晶体衍射实验验证？重要，A，电子束强度分布通过德布罗意关系和衍射理论解释，验证物质波的存在。(1)戴维森-

8、格末实验，加速电子束在镍单晶反射入射时发生衍射。迪德布罗意波的实验验证，-1927年汤姆森实验证明，电子通过金属板后，也会像x射线一样发生衍射。电子的衍射实验证明了德布罗意关系的正确性。，晶体，电子束，戴维森，汤姆森1937年诺贝尔物理学奖，(2)汤姆森实验，-1927年电子的单，双，3，4-狭缝衍射实验，约翰逊直接进行了电子双缝实验，(1)单电子入射，(2)各电子的屏幕落点随机分布，大量电子通过后，衍射图案累积。(3)外部条件必须重复实验，结果衍射模式不变。电子不能分成完整的颗粒。测量前有不确定性，但有统计规律性，电子在空间中统计分布是恒定的。“可变性”不是电子间相互作用的结果。(5)两个接

9、缝一致打开，连续缝合，结果衍射条纹不同。经典粒子：概率P=P1 P2，杨紫对象：概率PP1 P2，70000电子，统一？质子、中子、原子和分子的物理粒子也具有可变性。(1)粒子，“完整性”不可分割，经典粒子，“轨道”概念放弃，(2)可变性，“分散”-不能同时表达。在概率波理论中是统一的。当物质波的波长期小于物体空间的尺度时，主要是“粒子”、“量子物理经典物理学”、“物质波的波长与物体空间的尺度相似时，波动性主要表示波动性”、“量子物理、概率波理论、电子双缝衍射实验：”、“波强度I小、电子发生的概率小”。三德布罗义波的本质，在实物粒子某处发生的概率与那里波振幅的平方成正比。德布罗意波的本质336

10、0，大体积粒子，概率，如质量m=0.05千克子弹，速度v=300毫秒-1运动；解释：宏观物体的波长小到难以测量。物质波的波动比子弹运动的空间尺度长期小时，主要表现为粒子性。(T=300)。Mn=1.6710-27公斤)，(T=300)。MN=1.6710-27公斤)，课堂练习，解决方案：v c，省略，对低速物体有普遍意义！例如，示例：安装了电子的总能量E=Ek m0c2，并试用了电磁长度公式。古典粒子运动轨迹的概念在多大程度上适用于微观世界？海森堡(Heisenberg)1927年分析了一些实验，并结合德布罗意的关系，建立了“不确定关系”、海森伯不确定关系、Werner Karl Heisen

11、berg德国人1901-1976创立量子力学、1932年诺贝尔物理学奖、分子规模范围、电子衍射中央不确定的关系是由微粒子固有属性决定的，与仪器精度和测量方法的缺陷无关。不确定性关系：位置和动量，示例：原子的先导为1010m。测试原子电子速度的不确定性，求解：用球的氢原子理论，微观粒子不确定性关系的局限性是显著的，因此不能用经典力学量来描述原子内电子的运动！速度失去了意义，没有“轨道”！电子坐标和动量的值不确定。威尔逊云室是一个装满过饱和蒸汽的容器。射出的高速电子将气体分子或原子电离成离子。以离子为中心，过饱和蒸汽凝结成小水滴，在强光照射下，白色明亮带的痕迹能看到粒子的痕迹。轨道的前导10-4厘

12、米，云室中的电子动能108 eV显然可以认为电子坐标和动量的值基本上是确定的，可以使用“轨道”概念。问：威尔孙云室观察的“轨道”有意义吗？例如，例如，电视机图像管的电子解，不确定性关系，图像管的尺寸，此时电子的物质波波长，落点位置完全正确！讨论：能否准确设计电子的下落位置？波动性可以忽略，解决方案：电子动量值确定，解释电子向经典力学正方向的运动！示例：粒子波长是。求运动方向位置的不确定性。解决：课程练习：理想单色平面波的空间位置的不确定性有多大？理想单色(物质)平面波的空间位置不确定性是无限的！课堂讨论：原子中的一个激发态寿命t=10 -8 s时谱线宽度估计？能级宽度，谱线自然宽度，课堂讨论：

13、1930年第六届索威会议上，鲍尔和爱因斯坦发生了激烈的争论，争论的焦点是不确定的关系。爱因斯坦极力反对不确定的关系和量子力学概率解释。他认为基本理论不能统计，必须满足因果原理和决定论。爱因斯坦和波尔两人争论后陷入沉思。牙齿争论持续了近30年。争论往往是爱因斯坦进行精心设计的理想实验，否定不确定的关系。波尔等人经过一天的紧张，做出了胜利的回答。爱因斯坦试图推翻不确定的关系一再失败，他承认量子力学内的系统是自愿的。他们在学术上各自坚持自己的意见，激烈争论，但他们之间有深厚的友谊。(威廉莎士比亚，哈姆雷特)波尔去世前一天晚上，他在工作室的黑板上画的最后一幅草图是爱因斯坦的光子箱。可以看出牙齿两位科学

14、巨星在探索科学真理方面是认真的。爱因斯坦逝世后，玻尔没有忘记他与爱因斯坦的争论。1，物质波，德布罗意公式，重点部分，波粒二象性，3，海森堡不确定性关系3360，实体粒子某处发生的概率与那里波振幅的平方成正比。2、德布罗意波(物质波)的本质3360 18.17；18.19预习：薛定谔方程(正态)，课后练习1:线性谐振子最小可能能量(又名零能量)和杨紫理论线性谐振子能量表达式，课后练习2:氢原子可能具有的最小能量估计弹簧的顽固系数为k=0.1N/m。根据杨紫理论，牙齿弹簧摆的能级间隔是多少？相当于现有振动能量的杨紫数N是多少？例如，寻找线性谐振子最小可能能量(也称为零能量)和杨紫理论线性谐振子能量表达式，解决：钟摆在平衡点附近摆动，牙齿范例表明杨紫系统具有所谓的零能量最小能量。杨紫理论线性谐振子能量，示