1、第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)量 子 力 學(xué)基 礎(chǔ)第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)物理學(xué)物理學(xué)力學(xué)力學(xué)熱學(xué)熱學(xué)電磁學(xué)電磁學(xué)光學(xué)光學(xué)時(shí)間時(shí)間 t1600 1700 1800 1900第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)1.電子的發(fā)現(xiàn)：電子的發(fā)現(xiàn)：2.X射線的發(fā)現(xiàn)：射線的發(fā)現(xiàn)：3.放射性的發(fā)現(xiàn)：放射性的發(fā)現(xiàn)：重要意義：打開了原子世界大門！重要意義：打開了原子世界大門！重要意義：重要意義：X射線是什么？電磁波還是粒子？重要的應(yīng)用！射線是什么？電磁波還是粒子？重要的應(yīng)用！重要意義：打開原子核的大門，原子核會(huì)裂變?cè)幽埽≈匾饬x：打開原子核

2、的大門，原子核會(huì)裂變?cè)幽埽〉谑徽碌谑徽?量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)近年來(lái)的發(fā)展：近年來(lái)的發(fā)展：* 粒子物理粒子物理 高能加速器產(chǎn)生新粒子，已發(fā)現(xiàn)高能加速器產(chǎn)生新粒子，已發(fā)現(xiàn)300種。種。 麥克斯韋理論、狄拉克量子電動(dòng)力學(xué)、重整化方法。麥克斯韋理論、狄拉克量子電動(dòng)力學(xué)、重整化方法。*天體物理天體物理 運(yùn)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和理論對(duì)宇宙各種星球運(yùn)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和理論對(duì)宇宙各種星球 進(jìn)行觀進(jìn)行觀 測(cè)和研究，從而得出相應(yīng)的天文規(guī)律的學(xué)科。應(yīng)用經(jīng)典、量測(cè)和研究，從而得出相應(yīng)的天文規(guī)律的學(xué)科。應(yīng)用經(jīng)典、量 子、廣義相對(duì)論、等離子體物理和粒子物理。子、廣義相對(duì)論、等離子體物理和粒子物理。第十一

3、章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) * 學(xué)科之間的大綜合。學(xué)科之間的大綜合。* 相互滲透結(jié)合成邊緣學(xué)科。相互滲透結(jié)合成邊緣學(xué)科。二十世紀(jì)物理學(xué)中兩個(gè)重要的概念：場(chǎng)和對(duì)稱性二十世紀(jì)物理學(xué)中兩個(gè)重要的概念：場(chǎng)和對(duì)稱性第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 這張照片是這張照片是1927年第年第五屆索爾維會(huì)議五屆索爾維會(huì)議 ( 布魯塞布魯塞爾爾 ) 參加者的合影。索爾參加者的合影。索爾維是一個(gè)很像諾貝爾的人，維是一個(gè)很像諾貝爾的人，本身既是科學(xué)家又是家底本身既是科學(xué)家又是家底雄厚的實(shí)業(yè)家，萬(wàn)貫家財(cái)雄厚的實(shí)業(yè)家，萬(wàn)貫家財(cái)

4、都捐給科學(xué)事業(yè)。諾貝爾都捐給科學(xué)事業(yè)。諾貝爾是設(shè)立了以自己名字命名是設(shè)立了以自己名字命名的科學(xué)獎(jiǎng)金，索爾維則是的科學(xué)獎(jiǎng)金，索爾維則是提供了召開世界最高水平提供了召開世界最高水平學(xué)術(shù)會(huì)議的經(jīng)費(fèi)。學(xué)術(shù)會(huì)議的經(jīng)費(fèi)。1.彼得德拜彼得德拜（Petrus Josephus Wilhelmus Debye）美國(guó)物理化學(xué)家。）美國(guó)物理化學(xué)家。1884年出生于荷蘭。年出生于荷蘭。1901年進(jìn)入德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)電氣工程，年進(jìn)入德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)電氣工程， 1905年獲電子工程師學(xué)位，年獲電子工程師學(xué)位，。1966年逝世。年逝世。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)（William Hen

5、ry Bragg，18621942） 英國(guó)物理學(xué)家。英國(guó)物理學(xué)家。是現(xiàn)代固體物理學(xué)的奠基人之一。是現(xiàn)代固體物理學(xué)的奠基人之一。父子兩代父子兩代同獲一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，這在歷史上恐怕是絕無(wú)僅有的。同獲一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，這在歷史上恐怕是絕無(wú)僅有的。第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)(Albert Einstein，1879-1955)，舉世聞名的德裔美國(guó)科學(xué)家，舉世聞名的德裔美國(guó)科學(xué)家，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人。現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人。 。他的名字與相對(duì)論密不可分，其實(shí)，他的名字與相對(duì)論密不可分，其實(shí)，相對(duì)論包括兩種理論：其一是他相對(duì)論包括兩種理論：其一是他1905年提出聲狹義相對(duì)

6、論；其二是他年提出聲狹義相對(duì)論；其二是他1915年提出的廣義相對(duì)論。后者，我們最年提出的廣義相對(duì)論。后者，我們最好稱之為愛因斯坦引力論。好稱之為愛因斯坦引力論。 愛因斯坦愛因斯坦1900年畢業(yè)于蘇黎士工業(yè)大學(xué)，年畢業(yè)于蘇黎士工業(yè)大學(xué)，1909年開始在大學(xué)任教，年開始在大學(xué)任教，1914年任年任威廉皇家物理研究所所長(zhǎng)兼柏林大學(xué)教授。后被迫移居美國(guó)，威廉皇家物理研究所所長(zhǎng)兼柏林大學(xué)教授。后被迫移居美國(guó)，1940年入美國(guó)籍。十九世紀(jì)年入美國(guó)籍。十九世紀(jì)末期是物理學(xué)的變革時(shí)期，愛因斯坦從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)，從新考查了物理學(xué)的基本概念，在末期是物理學(xué)的變革時(shí)期，愛因斯坦從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)，從新考查了物理學(xué)的基本概

7、念，在理論上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展。他的量子理論對(duì)天理論上作出了根本性的突破。他的一些成就大大推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展。他的量子理論對(duì)天體物理學(xué)、特別是理論天體物理學(xué)都有很大的影響。理論天體物理學(xué)的第一個(gè)成熟的方體物理學(xué)、特別是理論天體物理學(xué)都有很大的影響。理論天體物理學(xué)的第一個(gè)成熟的方面面恒星大氣理論，就是在量子理論和輻射理論的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。恒星大氣理論，就是在量子理論和輻射理論的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。近近年來(lái)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的高能物理現(xiàn)象，狹義相對(duì)論已成為解釋這種現(xiàn)象的一種最基本的理論年來(lái)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的高能物理現(xiàn)象，狹義相對(duì)論已成為解釋這種現(xiàn)象的一種最基本的理論工具。

8、其廣義相對(duì)論也解決了一個(gè)天文學(xué)上多年的不解之謎，并推斷出后來(lái)被驗(yàn)證了的光工具。其廣義相對(duì)論也解決了一個(gè)天文學(xué)上多年的不解之謎，并推斷出后來(lái)被驗(yàn)證了的光線彎曲現(xiàn)象，還成為后來(lái)許多天文概念的理論基礎(chǔ)。線彎曲現(xiàn)象，還成為后來(lái)許多天文概念的理論基礎(chǔ)。 愛因斯坦對(duì)天文學(xué)最大的貢獻(xiàn)莫過(guò)于愛因斯坦對(duì)天文學(xué)最大的貢獻(xiàn)莫過(guò)于他的宇宙學(xué)理論。他創(chuàng)立了相對(duì)論宇宙學(xué)，建立了靜態(tài)有限無(wú)邊的自洽的動(dòng)力學(xué)宇宙模型，他的宇宙學(xué)理論。他創(chuàng)立了相對(duì)論宇宙學(xué)，建立了靜態(tài)有限無(wú)邊的自洽的動(dòng)力學(xué)宇宙模型，并引進(jìn)了宇宙學(xué)原理、彎曲空間等新概念，大大推動(dòng)了現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展。并引進(jìn)了宇宙學(xué)原理、彎曲空間等新概念，大大推動(dòng)了現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展。

9、 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) ( Paul Ehrenfest, 18801933) 荷蘭物理學(xué)家。荷蘭物理學(xué)家。如果說(shuō)，玻爾的對(duì)應(yīng)原如果說(shuō)，玻爾的對(duì)應(yīng)原理是在經(jīng)典物理學(xué)和量子力學(xué)之間架起的一座橋梁，那么，埃倫費(fèi)斯特的浸漸原理則是理是在經(jīng)典物理學(xué)和量子力學(xué)之間架起的一座橋梁，那么，埃倫費(fèi)斯特的浸漸原理則是兩者之間的又一座橋梁。兩者之間的又一座橋梁。埃倫費(fèi)斯特是奧地利人，在維也納大學(xué)聽過(guò)玻爾茲曼講授熱的埃倫費(fèi)斯特是奧地利人，在維也納大學(xué)聽過(guò)玻爾茲曼講授熱的分子運(yùn)動(dòng)論。分子運(yùn)動(dòng)論。1904年獲博士學(xué)位后從事統(tǒng)計(jì)物理學(xué)研究。鑒于他出色的理論素養(yǎng)，洛侖年獲博士學(xué)位后從事統(tǒng)計(jì)

10、物理學(xué)研究。鑒于他出色的理論素養(yǎng)，洛侖茲在茲在1912年推薦他接任自己在荷蘭萊頓大學(xué)的教授職務(wù)。此后，埃倫費(fèi)斯特一直在萊頓年推薦他接任自己在荷蘭萊頓大學(xué)的教授職務(wù)。此后，埃倫費(fèi)斯特一直在萊頓大學(xué)主持工作。大學(xué)主持工作。 1913年，埃倫費(fèi)斯特提出一條原理：兩相互以浸漸變換聯(lián)系的體系年，埃倫費(fèi)斯特提出一條原理：兩相互以浸漸變換聯(lián)系的體系A(chǔ)、B之間存在如下關(guān)系：無(wú)限緩慢變化的一個(gè)或幾個(gè)參量，可以使不同體系在它們之間相之間存在如下關(guān)系：無(wú)限緩慢變化的一個(gè)或幾個(gè)參量，可以使不同體系在它們之間相互導(dǎo)出。這些參量，埃倫費(fèi)斯特稱為浸漸不變量。互導(dǎo)出。這些參量，埃倫費(fèi)斯特稱為浸漸不變量。 浸漸原理揭示了量子化

11、條件的奧秘。浸漸原理揭示了量子化條件的奧秘。 因?yàn)椴栐诓痪们疤岢龅牧孔踊瘲l件式：因?yàn)椴栐诓痪们疤岢龅牧孔踊瘲l件式：2W/=nh及由此推出的角動(dòng)量量子化條件及由此推出的角動(dòng)量量子化條件M=nh/2都是埃倫費(fèi)斯特的浸漸不變量。都是埃倫費(fèi)斯特的浸漸不變量。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)5.保羅狄拉克保羅狄拉克（paul adrien maurice dirac，19021984）英國(guó)物理學(xué)）英國(guó)物理學(xué)家。家。1930年，他用數(shù)學(xué)方法描述電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，發(fā)現(xiàn)電子的電荷可以年，他用數(shù)學(xué)方法描述電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，發(fā)現(xiàn)電子的電荷可以是負(fù)電荷、也可以是正電荷的。狄拉克猜想，在自然界

12、中可能存在一種是負(fù)電荷、也可以是正電荷的。狄拉克猜想，在自然界中可能存在一種“反常的反常的”帶正電荷的電子。帶正電荷的電子。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 6.薛定諤薛定諤（erwin schrodinger，1887-1961）奧地利理論物理學(xué)家，與愛）奧地利理論物理學(xué)家，與愛因斯坦、玻爾、玻恩、海森伯等一起于因斯坦、玻爾、玻恩、海森伯等一起于20世紀(jì)世紀(jì)20年代后期，發(fā)展了量子年代后期，發(fā)展了量子力學(xué)。力學(xué)。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)7. 康普敦康普敦（Arthur Holly Compton 18921962）. 19221923年

13、間研究了年間研究了x射射線經(jīng)金屬或石墨等物質(zhì)散射后的光譜線經(jīng)金屬或石墨等物質(zhì)散射后的光譜. 1923年他發(fā)表了年他發(fā)表了X射線被電子散射所引起的頻率變小現(xiàn)象，即康普頓效應(yīng)，這射線被電子散射所引起的頻率變小現(xiàn)象，即康普頓效應(yīng)，這是近代物理學(xué)的一大發(fā)現(xiàn)。按經(jīng)典波動(dòng)理論，靜止物體對(duì)波的散射不會(huì)改變是近代物理學(xué)的一大發(fā)現(xiàn)。按經(jīng)典波動(dòng)理論，靜止物體對(duì)波的散射不會(huì)改變頻率。而按愛因斯坦光量子說(shuō)這是兩個(gè)頻率。而按愛因斯坦光量子說(shuō)這是兩個(gè)“粒子粒子”碰撞的結(jié)果。光量子在碰撞碰撞的結(jié)果。光量子在碰撞時(shí)不僅將能量傳遞而且也將動(dòng)量傳遞給了電子，它進(jìn)一步證實(shí)了愛因斯坦的時(shí)不僅將能量傳遞而且也將動(dòng)量傳遞給了電子，它進(jìn)一

14、步證實(shí)了愛因斯坦的光子理論，揭示出光的二象性。光子理論，揭示出光的二象性。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)（wolfgang pauli，19001958），美籍奧地利科學(xué)家，是迎著），美籍奧地利科學(xué)家，是迎著20世紀(jì)世紀(jì)一同來(lái)到世界的，父親是維也納大學(xué)的物理化學(xué)教授，教父是奧地利的物理學(xué)家兼哲學(xué)一同來(lái)到世界的，父親是維也納大學(xué)的物理化學(xué)教授，教父是奧地利的物理學(xué)家兼哲學(xué)家。其家。其，為周期表奠定了理論基礎(chǔ)。其發(fā)表了，為周期表奠定了理論基礎(chǔ)。其發(fā)表了“不相容原理不相容原理”：原子：原子中不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子處于同一量子態(tài)這一原理使當(dāng)時(shí)許多有關(guān)原子結(jié)構(gòu)中不可能有兩

15、個(gè)或兩個(gè)以上的電子處于同一量子態(tài)這一原理使當(dāng)時(shí)許多有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的問(wèn)題得以圓滿解決，對(duì)所有實(shí)體物質(zhì)的基本粒子（通常稱之為費(fèi)米子，如質(zhì)子、中子、的問(wèn)題得以圓滿解決，對(duì)所有實(shí)體物質(zhì)的基本粒子（通常稱之為費(fèi)米子，如質(zhì)子、中子、夸克等）都適用，構(gòu)成了量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)夸克等）都適用，構(gòu)成了量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)費(fèi)米統(tǒng)計(jì)的基點(diǎn)。費(fèi)米統(tǒng)計(jì)的基點(diǎn)。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 9.海森伯海森伯（werner karl heisenberg 19071976）德國(guó)理論物理學(xué)家，量子力學(xué)第一種有）德國(guó)理論物理學(xué)家，量子力學(xué)第一種有效形式（矩陣力學(xué)）的創(chuàng)建者。海森伯鑒于玻爾原子模型所存在的問(wèn)題，拋棄了所

16、有的效形式（矩陣力學(xué)）的創(chuàng)建者。海森伯鑒于玻爾原子模型所存在的問(wèn)題，拋棄了所有的原子模型，而著眼于觀察發(fā)射光譜線的頻率、強(qiáng)度和極化，利用矩陣數(shù)學(xué)，將這三者從原子模型，而著眼于觀察發(fā)射光譜線的頻率、強(qiáng)度和極化，利用矩陣數(shù)學(xué)，將這三者從數(shù)學(xué)上聯(lián)系起來(lái)，從而提出微觀粒子的不可觀察的力學(xué)量，如位置、動(dòng)量應(yīng)由其所發(fā)光數(shù)學(xué)上聯(lián)系起來(lái)，從而提出微觀粒子的不可觀察的力學(xué)量，如位置、動(dòng)量應(yīng)由其所發(fā)光譜的可觀察的頻率、強(qiáng)度經(jīng)過(guò)一定運(yùn)算（矩陣法則）來(lái)表示。他和玻爾等合作，建立了譜的可觀察的頻率、強(qiáng)度經(jīng)過(guò)一定運(yùn)算（矩陣法則）來(lái)表示。他和玻爾等合作，建立了量子理論第一個(gè)數(shù)學(xué)描述量子理論第一個(gè)數(shù)學(xué)描述矩陣力學(xué)。矩陣力學(xué)。

17、 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)10.玻恩，玻恩，(max born 18821970)德國(guó)理論物理學(xué)家，量子力學(xué)的德國(guó)理論物理學(xué)家，量子力學(xué)的奠基人之一。奠基人之一。 1915年起任洪堡大學(xué)理論物理學(xué)教授。年起任洪堡大學(xué)理論物理學(xué)教授。第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)(bohr niels)1885年年10月月7日生于丹麥?zhǔn)锥几绫竟丈诘準(zhǔn)锥几绫竟?玻爾早在大學(xué)作碩士論文和博士論文時(shí)，就考玻爾早在大學(xué)作碩士論文和博士論文時(shí)，就考察了金屬中的電子運(yùn)動(dòng)，并明確意識(shí)到經(jīng)典理論在闡明微觀現(xiàn)象方面的嚴(yán)重缺陷，贊賞普朗克和愛因斯坦在電磁理察了金屬

18、中的電子運(yùn)動(dòng)，并明確意識(shí)到經(jīng)典理論在闡明微觀現(xiàn)象方面的嚴(yán)重缺陷，贊賞普朗克和愛因斯坦在電磁理論方面引入的量子學(xué)說(shuō)論方面引入的量子學(xué)說(shuō)在玻爾離開曼徹斯特大學(xué)以前，曾向盧瑟福呈交了一份論文提綱，引入了定態(tài)的概念，給出了定態(tài)應(yīng)滿足的量在玻爾離開曼徹斯特大學(xué)以前，曾向盧瑟福呈交了一份論文提綱，引入了定態(tài)的概念，給出了定態(tài)應(yīng)滿足的量子條件回到哥本哈根后，子條件回到哥本哈根后，1913年初，年初，有朋友建議他研究原子結(jié)構(gòu)，應(yīng)很好地聯(lián)系和應(yīng)用當(dāng)時(shí)已有的豐富而精確的有朋友建議他研究原子結(jié)構(gòu)，應(yīng)很好地聯(lián)系和應(yīng)用當(dāng)時(shí)已有的豐富而精確的光譜學(xué)資料，這使他思路大開通過(guò)對(duì)光譜學(xué)資料的考察，玻爾的思維和理論有了巨大的飛躍

19、，使他寫出了光譜學(xué)資料，這使他思路大開通過(guò)對(duì)光譜學(xué)資料的考察，玻爾的思維和理論有了巨大的飛躍，使他寫出了“論原論原子構(gòu)造和分子構(gòu)造子構(gòu)造和分子構(gòu)造”的長(zhǎng)篇論著，的長(zhǎng)篇論著，提出了量子不連續(xù)性，成功地解釋了氫原子和類氫原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提出了量子不連續(xù)性，成功地解釋了氫原子和類氫原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1921年，年，玻爾發(fā)表了玻爾發(fā)表了“各元素的原子結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)各元素的原子結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)”的長(zhǎng)篇演講，闡述了光譜和原子結(jié)構(gòu)理論的新發(fā)展，詮的長(zhǎng)篇演講，闡述了光譜和原子結(jié)構(gòu)理論的新發(fā)展，詮釋了元素周期表的形成，對(duì)周期表中從氫開始的各種元素的原子結(jié)構(gòu)作了說(shuō)明，同時(shí)對(duì)周期表上的第釋了元素

20、周期表的形成，對(duì)周期表中從氫開始的各種元素的原子結(jié)構(gòu)作了說(shuō)明，同時(shí)對(duì)周期表上的第72號(hào)元素的性號(hào)元素的性質(zhì)作了預(yù)言。質(zhì)作了預(yù)言。1922年，發(fā)現(xiàn)了這種元素鉿，證實(shí)了玻爾預(yù)言的正確年，發(fā)現(xiàn)了這種元素鉿，證實(shí)了玻爾預(yù)言的正確1922年玻爾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。年玻爾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)Max Karl Ernst Ludwig Planck 18581947）近代偉大的德國(guó)物理學(xué)）近代偉大的德國(guó)物理學(xué)家，量子論的奠基人。家，量子論的奠基人。根據(jù)普朗根據(jù)普朗克的量子論，能量并非以連續(xù)的形式而存在，克的量子論，能量并非以連續(xù)的形式而存在，而是以個(gè)別而是

21、以個(gè)別“小包小包”的形式存在，這些不連的形式存在，這些不連續(xù)的續(xù)的“小包小包”被稱為能量子或量子。量子是被稱為能量子或量子。量子是大小不一的，它們隨著各量子的放射頻率的大小不一的，它們隨著各量子的放射頻率的不同而變化。量子的大小與頻率之間的比例不同而變化。量子的大小與頻率之間的比例常數(shù)可以用一個(gè)常數(shù)來(lái)代表，這個(gè)常數(shù)就是常數(shù)可以用一個(gè)常數(shù)來(lái)代表，這個(gè)常數(shù)就是當(dāng)今物理學(xué)上的普朗克常數(shù)。當(dāng)今物理學(xué)上的普朗克常數(shù)。 由于他的理論打破了經(jīng)典物理學(xué)的舊體系，許多物理學(xué)家起初都拒絕接受它。直到由于他的理論打破了經(jīng)典物理學(xué)的舊體系，許多物理學(xué)家起初都拒絕接受它。直到1913年，年，丹麥物理學(xué)權(quán)威尼爾斯丹麥物理

22、學(xué)權(quán)威尼爾斯波爾用量子論第一次成功地計(jì)算出光譜的特殊譜線的位置時(shí)，普波爾用量子論第一次成功地計(jì)算出光譜的特殊譜線的位置時(shí)，普朗克理論的偉大意義才被人們所公認(rèn)。朗克理論的偉大意義才被人們所公認(rèn)。在量子化概念的引導(dǎo)下，微觀物理學(xué)迅速發(fā)展為。在量子化概念的引導(dǎo)下，微觀物理學(xué)迅速發(fā)展為20世紀(jì)物理學(xué)世紀(jì)物理學(xué)的主流，并為后來(lái)的愛因斯坦在這一理論上的推進(jìn)和突破打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。憑借敢于創(chuàng)的主流，并為后來(lái)的愛因斯坦在這一理論上的推進(jìn)和突破打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。憑借敢于創(chuàng)新的精神和所取得的開拓性成果，普朗克得到了極大的榮譽(yù)。新的精神和所取得的開拓性成果，普朗克得到了極大的榮譽(yù)。1918年，他得到了物理學(xué)的年，他

23、得到了物理學(xué)的最高榮譽(yù)獎(jiǎng)最高榮譽(yù)獎(jiǎng)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)（Marie Curie 18671934是最著名的女物理學(xué)家。她曾兩次獲是最著名的女物理學(xué)家。她曾兩次獲諾貝爾獎(jiǎng)，諾貝爾獎(jiǎng)，1903年的物理獎(jiǎng)，年的物理獎(jiǎng)，1911年的化學(xué)獎(jiǎng)。她受教育較晚，于年的化學(xué)獎(jiǎng)。她受教育較晚，于1893年獲年獲物理學(xué)位，物理學(xué)位，1894年獲數(shù)學(xué)學(xué)位，年獲數(shù)學(xué)學(xué)位，1903年獲博士學(xué)位。局里夫人以放射性作為年獲博士學(xué)位。局里夫人以放射性作為論文題目，她研究了很多物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)釷及其化合物的特性與鈾相同。研究瀝論文題目，她研究了很多物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)釷及其化合

24、物的特性與鈾相同。研究瀝青鈾礦時(shí)，她發(fā)現(xiàn)了鐳和仆。青鈾礦時(shí)，她發(fā)現(xiàn)了鐳和仆。1910年她成功的分離了純鐳。居里夫人對(duì)巴黎年她成功的分離了純鐳。居里夫人對(duì)巴黎的居里實(shí)驗(yàn)室的建立作出很大貢獻(xiàn)。的居里實(shí)驗(yàn)室的建立作出很大貢獻(xiàn)。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)（hendrik antoon lorentz18531928）荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家）荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) （Paul Langevin，18721946），），1872年年1月月23日生于巴黎，法國(guó)日生于巴黎，法國(guó)著名的物理學(xué)家。于著名的物理學(xué)家。于1905年發(fā)表順磁

25、性年發(fā)表順磁性的經(jīng)典理論。一次世界大戰(zhàn)期間，朗之的經(jīng)典理論。一次世界大戰(zhàn)期間，朗之萬(wàn)用壓電效應(yīng)激發(fā)的石英板，在水下成萬(wàn)用壓電效應(yīng)激發(fā)的石英板，在水下成功地發(fā)射了聲波，并接收到了海底的回功地發(fā)射了聲波，并接收到了海底的回聲，研制出第一臺(tái)水聲設(shè)備聲，研制出第一臺(tái)水聲設(shè)備測(cè)深儀。測(cè)深儀。以后，根據(jù)這種原理制造出譯名叫以后，根據(jù)這種原理制造出譯名叫“”（sonar）的設(shè)備，可用來(lái)發(fā)現(xiàn)海面）的設(shè)備，可用來(lái)發(fā)現(xiàn)海面下的潛水艇、礁石及其他水下目標(biāo)。現(xiàn)下的潛水艇、礁石及其他水下目標(biāo)。現(xiàn)在，利用近代的信息理論，結(jié)合電子技在，利用近代的信息理論，結(jié)合電子技術(shù)，研究聲波在海水中的發(fā)射、傳播和術(shù)，研究聲波在海水中的發(fā)

26、射、傳播和接收的問(wèn)題，已形成一門內(nèi)容十分豐富接收的問(wèn)題，已形成一門內(nèi)容十分豐富的近代聲學(xué)科學(xué)的近代聲學(xué)科學(xué)水聲學(xué)。水聲學(xué)。 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 當(dāng)把鐵塊加熱時(shí)當(dāng)把鐵塊加熱時(shí),隨著溫度的不斷升高隨著溫度的不斷升高,它的顏它的顏色由暗紅變?yōu)槌嗉t、橙色、而最后變成黃白色。色由暗紅變?yōu)槌嗉t、橙色、而最后變成黃白色。熱輻射：熱輻射：能量按頻率的分布隨溫度而不同的電磁輻射。能量按頻率的分布隨溫度而不同的電磁輻射。1 黑體：黑體：能完全吸收照射到表面的各種能完全吸收照射到表面的各種頻率的光而不發(fā)生任何反射和投射的頻率的光而不發(fā)生任何反射和投射的物體稱黑體。物體稱黑體。平衡

27、熱輻射：平衡熱輻射：如果如果在同一時(shí)間內(nèi)從物體表在同一時(shí)間內(nèi)從物體表面輻射的電磁波的能量和它吸收的電磁波面輻射的電磁波的能量和它吸收的電磁波的能量相等，物體的輻射就處于溫度一定的能量相等，物體的輻射就處于溫度一定的熱平衡狀態(tài)的熱平衡狀態(tài)第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)輻射出射度輻射出射度M ( ) ： 單位單位 時(shí)間內(nèi)從物體單位表面積發(fā)出的頻率在時(shí)間內(nèi)從物體單位表面積發(fā)出的頻率在附近單位附近單位頻率區(qū)間的電磁波的能量。頻率區(qū)間的電磁波的能量。一、黑體輻射及其基本規(guī)律一、黑體輻射及其基本規(guī)律光譜吸收比光譜吸收比 ( )： 在溫度為在溫度為T時(shí)，物體表面吸收的頻率在時(shí)，物體表

28、面吸收的頻率在 +d 區(qū)間的輻射區(qū)間的輻射能量占全部入射的該區(qū)間的輻射能量的份額，稱做物體的能量占全部入射的該區(qū)間的輻射能量的份額，稱做物體的光譜吸收比。光譜吸收比。單位：?jiǎn)挝唬篧/m2Hz第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)鎢絲鎢絲M (10-9W/(m2. HZ) 太陽(yáng)太陽(yáng)M (10-8W/(m2. HZ)鎢絲鎢絲（2750K）10864210-14Hz鎢絲和太陽(yáng)的鎢絲和太陽(yáng)的M 和和 的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線太陽(yáng)太陽(yáng)（5800K）可見光可見光48第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)19世紀(jì)末，許多物理學(xué)家欲從理論上導(dǎo)出世紀(jì)末，許多物理學(xué)家欲從理論上導(dǎo)出 黑

29、體的單黑體的單色輻射出射度色輻射出射度 M( ) 和和 的關(guān)系式。的關(guān)系式。dvevcdvvMTvc/312)(在紫外極限實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。在紫外極限實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。dvvckTdvvM222)(123JK1038. 1k玻爾茲曼常數(shù)玻爾茲曼常數(shù)在長(zhǎng)波長(zhǎng)、高溫度條件下與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，但在紫外極在長(zhǎng)波長(zhǎng)、高溫度條件下與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，但在紫外極限下限下, 能量密度趨于無(wú)窮。能量密度趨于無(wú)窮。第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)10-14Hz6543210MT=2000K實(shí)驗(yàn)曲線和普朗克公式實(shí)驗(yàn)曲線和普朗克公式維恩公式維恩公式瑞利瑞利金斯公式金斯公式第十一章第十一章 量子

30、物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 普朗克公式普朗克公式dvvehvcdvvMTkhv2/2)1(2)(sJ1062620.634h在長(zhǎng)波長(zhǎng)與瑞利金斯公式一致，在紫外極限下與維恩公式一致。在長(zhǎng)波長(zhǎng)與瑞利金斯公式一致，在紫外極限下與維恩公式一致。在全波長(zhǎng)范圍與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合很好。在全波長(zhǎng)范圍與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合很好。Max Karl Ernst Ludwig Plank1858-1947The Nobel Prize in Physics 1918Wilhelm Wien1864-1928The Nobel Prize in Physics 1911第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)1

31、、斯特藩、斯特藩 波爾茲曼定律：波爾茲曼定律：40)(TdvvMM)Km/(W1067051.54282、維恩位移、維恩位移 定律：定律：TCmK/Hz10880. 510C1800130016001050 /m1234M（、T）第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)曲線黑體輻射的實(shí)驗(yàn)曲線 黑體輻射的理論曲線黑體輻射的理論曲線Rayleigh-JeansPlankWienM ( ) 曲線曲線第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)2 一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，為光電效應(yīng)如圖所示，為光電效應(yīng)的基本裝置。的基本裝置。S：真空

32、的玻璃容器真空的玻璃容器m：石英玻璃窗石英玻璃窗A：陽(yáng)極陽(yáng)極K：陰極（金屬板）陰極（金屬板）UGmSAK第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)或者說(shuō)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的或者說(shuō)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目與入射光強(qiáng)成正比光電子數(shù)目與入射光強(qiáng)成正比1、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）Is稱為飽和光電流稱為飽和光電流U0稱為稱為 遏止電壓（遏止電壓（I=0 的電壓）的電壓）U0312UIIS0第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)U03U02U01312UIIS00UaU020021mVeU由上圖可知由上圖可知:I=0時(shí)

33、有時(shí)有aUKU0截止電壓與入射光頻率有線性關(guān)系截止電壓與入射光頻率有線性關(guān)系aeUeKmV2021實(shí)驗(yàn)證明：實(shí)驗(yàn)證明：Ua對(duì)不同金屬有不同值對(duì)不同金屬有不同值, e Ua稱逸出功稱逸出功第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)aeUeKmV2021由由可知，只有當(dāng)可知，只有當(dāng)KUa/從金屬表面逸出的電子才具有初動(dòng)能，即產(chǎn)生光電效應(yīng)。從金屬表面逸出的電子才具有初動(dòng)能，即產(chǎn)生光電效應(yīng)。只要只要 ，則在光照射金屬表面，則在光照射金屬表面 后，幾乎立即就后，幾乎立即就有光電子逸出，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。有光電子逸出，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。 KUa/金屬金屬截止頻率截止頻率Hz10/1404.545

34、5.508.065 11.53銫銫 鈉鈉 鋅鋅 銥銥 鉑鉑 19.29第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) * 經(jīng)典認(rèn)為經(jīng)典認(rèn)為光強(qiáng)越大，飽和電流應(yīng)該大，光強(qiáng)越大，飽和電流應(yīng)該大，光電子的初光電子的初 動(dòng)能也該大，即動(dòng)能也該大，即。但實(shí)驗(yàn)上光電。但實(shí)驗(yàn)上光電 子初動(dòng)能只與頻率有關(guān)子初動(dòng)能只與頻率有關(guān)()，而與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。，而與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。* 只要頻率高于紅限，既使光強(qiáng)很弱也有光電流；頻率只要頻率高于紅限，既使光強(qiáng)很弱也有光電流；頻率 低于紅限時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)再大也沒有光電流。而經(jīng)典認(rèn)低于紅限時(shí)，無(wú)論光強(qiáng)再大也沒有光電流。而經(jīng)典認(rèn) 為為 。 * 瞬時(shí)性。瞬時(shí)性。經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面

35、上，經(jīng)典認(rèn)為光能量分布在波面上，即需能量的積累過(guò)程，即需能量的積累過(guò)程 。二、二、 經(jīng)典理論的困難經(jīng)典理論的困難第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)三、三、 愛因斯坦的光量子假說(shuō)愛因斯坦的光量子假說(shuō)1、愛因斯坦光量子假說(shuō)：光子論、愛因斯坦光量子假說(shuō)：光子論假設(shè)：一束光是一粒一粒以速度假設(shè)：一束光是一粒一粒以速度c運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些 粒子稱光子，但它們?nèi)员Ａ纛l率、波長(zhǎng)的概念粒子稱光子，但它們?nèi)员Ａ纛l率、波長(zhǎng)的概念認(rèn)為光不僅在與物質(zhì)相互作用時(shí)（發(fā)射和吸收）具有粒認(rèn)為光不僅在與物質(zhì)相互作用時(shí)（發(fā)射和吸收）具有粒子性，而且在傳播過(guò)程中也有粒子性。子性，而且在傳播過(guò)程

36、中也有粒子性。一個(gè)頻率為一個(gè)頻率為 的光子具有能量的光子具有能量 ，其中其中h為普朗克常數(shù)，值為：為普朗克常數(shù)，值為：hsJh341063. 6由相對(duì)論知識(shí)可知：由相對(duì)論知識(shí)可知：/22hchcEPchcEmhE第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)可見：光子即具有粒子特性可見：光子即具有粒子特性m 、P，又具有波動(dòng)性又具有波動(dòng)性 、 我們我們 將這將這 種波動(dòng)性和粒子性并存的性質(zhì)稱為種波動(dòng)性和粒子性并存的性質(zhì)稱為。光的光的 波動(dòng)性（波動(dòng)性（ ） 和粒子性和粒子性 （p）是通過(guò)普是通過(guò)普 朗克常數(shù)聯(lián)系在一起的。朗克常數(shù)聯(lián)系在一起的。2、用光量子假說(shuō)解釋光電效應(yīng)、用光量子假說(shuō)解釋

37、光電效應(yīng)（1）由）由 可看出，光子的初動(dòng)能可看出，光子的初動(dòng)能AhmV2021與光的頻率成正比，而與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。與光的頻率成正比，而與光強(qiáng)無(wú)關(guān)。該式稱為該式稱為由能量守恒得：由能量守恒得： A為逸出功為逸出功AhmV2021第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)（2）當(dāng)入射光子的能量小于逸出功時(shí)，光電子的初動(dòng)）當(dāng)入射光子的能量小于逸出功時(shí)，光電子的初動(dòng) 能為零，不能逸出；只有當(dāng)能為零，不能逸出；只有當(dāng)hA時(shí)，才能產(chǎn)生光時(shí)，才能產(chǎn)生光 電效應(yīng)。截止頻率電效應(yīng)。截止頻率=A/h（3） 光的強(qiáng)弱只表明光子數(shù)的多少，而光子的能量恒光的強(qiáng)弱只表明光子數(shù)的多少，而光子的能量恒 定。一個(gè)光子的

38、能量是一次地被電子吸收，所以，定。一個(gè)光子的能量是一次地被電子吸收，所以， 只要只要hA，電子吸收光子即逸出，具有瞬時(shí)性。電子吸收光子即逸出，具有瞬時(shí)性。第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)3 3 光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用光電效應(yīng)在近代技術(shù)中的應(yīng)用光控繼電器、自動(dòng)控制、光控繼電器、自動(dòng)控制、自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警等自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警等. .光電倍增管光電倍增管放大器放大器接控件機(jī)構(gòu)接控件機(jī)構(gòu)光光光控繼電器示意圖光控繼電器示意圖第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 例例1 設(shè)有一半徑為設(shè)有一半徑為 的薄圓片，它距的薄圓片，它距光源光源1.0m . 此光源的功率為

39、此光源的功率為1W，發(fā)射波長(zhǎng)為發(fā)射波長(zhǎng)為589nm的單色光的單色光 . 假定光源向各個(gè)方向發(fā)射的能量是相同假定光源向各個(gè)方向發(fā)射的能量是相同的，試計(jì)算在單位時(shí)間內(nèi)落在薄圓片上的光子數(shù)的，試計(jì)算在單位時(shí)間內(nèi)落在薄圓片上的光子數(shù) .m100 . 13解解:2623m10)m100 . 1 (S172sJ105 . 24rSPE111s104 . 7hcEhEN第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)石石墨墨 X射線射線入射光入射光 波長(zhǎng)波長(zhǎng) 散射光散射光 波長(zhǎng)波長(zhǎng) 第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)（波長(zhǎng)）（

40、波長(zhǎng)）04590135（相對(duì)強(qiáng)度）（相對(duì)強(qiáng)度）I001.在散射在散射X 射線中除有與入射波射線中除有與入射波長(zhǎng)相同的射線外，還有波長(zhǎng)比入長(zhǎng)相同的射線外，還有波長(zhǎng)比入射波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線射波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線 .2.波長(zhǎng)的增加量波長(zhǎng)的增加量 與散射角與散射角 有關(guān)。有關(guān)。03.當(dāng)散射角當(dāng)散射角 確定時(shí)，波長(zhǎng)的確定時(shí)，波長(zhǎng)的增加量增加量 與散射物質(zhì)的性質(zhì)與散射物質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。4.散射的強(qiáng)度與散射物質(zhì)有關(guān)。散射的強(qiáng)度與散射物質(zhì)有關(guān)。原子量小的散射較強(qiáng)，即正常峰原子量小的散射較強(qiáng)，即正常峰較低。反之相反。較低。反之相反。第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 經(jīng)典電磁理論預(yù)言，散射輻射具有

41、和入射輻射一樣的經(jīng)典電磁理論預(yù)言，散射輻射具有和入射輻射一樣的頻率頻率 . 經(jīng)典理論無(wú)法解釋波長(zhǎng)變化經(jīng)典理論無(wú)法解釋波長(zhǎng)變化 .第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)000vxy光子光子電子電子（1 1）物理模型物理模型四四 量子解釋量子解釋xy電子電子光子光子 電子反沖速度很大，需用電子反沖速度很大，需用相對(duì)論動(dòng)力學(xué)相對(duì)論動(dòng)力學(xué)來(lái)處理來(lái)處理. . 入射光子（入射光子（ X 射線或射線或 射線）能量大射線）能量大 . . 固體表面電子束縛較弱，可視為固體表面電子束縛較弱，可視為近自由電子近自由電子. . 電子熱運(yùn)動(dòng)能量電子熱運(yùn)動(dòng)能量 ，可近似為，可近似為靜止電子靜止電子. .

42、heV101054hE 范圍為：范圍為：第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)（2）理論分析理論分析xy00echechvme0e2200mchcmhvvmechech00動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒2002)(cmvhmcechechm00v動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒:第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng)2002)(cmvhmc(1)2420020022220242)(22cmhcmhhhcm(3)cos2202222220222chchchmvechechm00v(2)2(4)(2)cos1 (2)1 (020024202242hcmhcmccmv(3)(4):第十一章第十一章

43、 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 康普頓波長(zhǎng)康普頓波長(zhǎng) nm1043. 2m1043. 23120Ccmh2/ 1220)/1 (cmmv2sin2)cos1 (200cmhcmh 康普頓公式康普頓公式)cos1 (00cmhcc實(shí)驗(yàn)總結(jié)的結(jié)果實(shí)驗(yàn)總結(jié)的結(jié)果:2sin220KnmK00241. 0)(2)cos1 (2)1 (020024202242hcmhcmccmv第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量子物理基礎(chǔ)趙言誠(chéng)趙言誠(chéng) 散射光波長(zhǎng)的改變量散射光波長(zhǎng)的改變量 僅與僅與 有關(guān)有關(guān)0, 0Cmax2)(, 散射光子能量減小散射光子能量減小00,)cos1 ()cos1 (C0cmh康普頓公式康普頓公式（3）結(jié)論結(jié)論xy00echechvme0e第十一章第十一章 量子物理基礎(chǔ)量