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- 赠他 施
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1 空腔中的电磁波达到热平衡时的能量分布 黑体辐射单色出射度满足普朗克公式 : M M λ λ ( λ, T ) ( λ, T ) πhc λ 5 hc e /( λkt ) 实际上普朗克公式给出的是光子气体的热平衡分布. 频率为 ν 的光子的能量为 E hν
2 -3 原子结构和原子光谱 原子论. 德谟克利特前 6~ 前 37 德谟克利特是留基伯的学生, 他继承并发展了留基伯的原子学说, 指出宇宙空间中除了原子和虚空之外, 什么都没有 原子一直存在于宇宙之中, 它们不能被从无中创生, 也不能被消灭, 任何变化都是它们引起的结合和分离 他对留基伯的学说进行加工和提炼形成了自己的宇宙观 最为著名 的是他的原子论和用多元和运动来解释宇宙 : 一切物质都由微粒 组成, 这种微粒无限小, 世上没有比它再小的东西, 因此它是不可 再分的. 这些微粒称为原子 (atom), 希腊语中 ατομ 是 不可分的 意思 无数的原子在无限的空间或 虚空 中运行 ; 原子是永恒存在的, 没有起因, 不可分, 也看不见, 相互间只有形状 排列 位置和大小之区别 原子和 虚空 是他提出的最终的现实事物 物质的现象是由原子组合而产生的
3 虽然一切原子从根本上说是相同的, 但例如水的原子是圆而光滑的, 它们相互间不能 勾住, 因而就像小球那样相互滚来滚去, 而铁的原子则粗糙不平, 因而互相粘附在一起成为 固体 ; 现象中质量的差别 ( 热与冷 硬与软 苦与甜 ) 只是因 惯例 而存在, 不是原子本身固有的性质 由于原子是永恒的, 因此从这意义上来说, 没有任何事物产生和消灭 但是由原子构成的化合物却易于增加和减少, 从而可以解释一件事物的出现与消失或 生 与 死 他认为, 既然原子是没有始因的和永恒的, 则运动也是如此 德谟克利特见解之准确性达到了不可思议的程度, 在这方面他不愧为希腊最杰出的自然哲学家 德谟克利特的著作涉及自然哲学 逻辑学 认识论 论理学 心理学 政治 法律 天文 地理 生物和医学等许多方面, 马克思和恩格斯因此赞美他是古希腊人中 第一个百科全书式的学者
4 汤姆孙模型 897 年, J. J. 汤姆孙发现电子. 96 年, J. J. 汤姆孙发现一个原子中的电子数等于该元素的原子序数. 8 年, J. J. 汤姆孙发现提出 葡萄干布丁 模型 : 原子中的正电荷均匀地分布在整个原子中, 而各个电子则嵌在这个正电球上. 葡萄干布丁 模型最大的问题是稳定性问题.
5 99 年, 卢瑟福, 盖革和马斯顿做 α 粒子散射实验
6 汤姆孙模型解释 α 粒子散射时的困难 葡萄干布丁 模型中, 正电荷 Ze 均匀地分布在半径为 R 的球内. 由例题 7-3- 可知, 电场在空间中的分布 : α 粒子 R E Ze πε Ze πεr 3 ( ( > < R) R) 用如下方法来估计粒子的偏转角 : Δp 代入实验中得 Ze πε R R v 7 v m / s, ϕ. ϕ Λp p Ze πε Rmv mv / 8MeV, Z 79( 金 )
7 我们还可以用粒子的电势能来帮助理解这个问题. 由例题 7-- 可知, 电势能在球心处最大, 为 eϕ() 6eV 6Ze 8πε R << 8MeV ( α 粒子的动能 ) 38 J 若要电势能可以和 α 粒子动能可比, R 大约要缩小到原来的 /. 卢瑟福原子模型可满足这一点. 卢瑟福原子模型为 : 原子有一个带正电的核, 半径小于 m ; 电子在以为心半径为 m 的球内.
8 土星环模型 Hatao Nagaoka ( 長岡半太郎 Nagaoka Hataō) (ugust 5, 865 Deceme, 95) was a Japaese physicist ad a pioee of Japaese physics i the ealy Meiji peiod. Fom 9 to 95, Nagaoka was a pofesso of physics at the Uivesity of Tokyo, whee his pupils iclude Kotao Hoda ( 本多光太郎 ) ad 99 Noel Pize wie Hideki Yukawa( 汤川秀树 ). I 9 he developed a ealy, icoect "plaetay model" of the atom (Satuia Theoy). The model was ased aoud a aalogy to the explaatio of the staility of the Satu igs.
9 卢瑟福 α 粒子散射实验
10 : 瞄准距离 α 粒子 θ R ϕ 散射角 由角动量守恒得 : 由能量守恒得 : dθ m dt mv d d Ze m m θ + + dt dt πε mv
11 mv Ze dt d m dt d m + + πε θ mv dt d m θ v dt d θ v dt d v m ze πε mv R Ze dt d mr + πε θ 粒子到原子核最近距离满足 : 其中 α
12 d d θ x x dx d d d ) ( θ ) ( ) ( x x d x y + + 由前面的公式得 : 对距离积分, 从无限远到最短距离, 可以得到转过的角度. R
13 这样可以导出瞄准距离和散射角之间的关系 : d πε mv dϕ Ze ϕ cot 定义散射截面 d σ dn dn 是散射到 ϕ ~ ϕ + dϕ范围内的 α粒子数, 是单位时间单位面积上的 α粒子数. dn 等于图中圆环上通过的粒子数所以 : dσ πd 注意到 dϕ 为负值, 得到卢瑟福公式 : dσ π d dϕ Ze πε mv π siϕ si ( ϕ / ) dϕ
14 氢原子光谱
15 太阳光谱和氢, 氦原子光谱 太阳光谱 氢光谱 氦光谱
16 汞, 铀原子光谱 汞光谱 铀光谱
17 氢原子光谱的实验规律 巴尔末系. 885 年, 瑞士的一位中学教师巴尔末氢原子的可见光区的光谱可以表示成以下关系 : 其中 : B λ B ( 3.65 m 3,,5L) 里德伯把上式表示成更简单的形式 : ν R( ) ( 3,,5L) 其中 : ν / λ, R / B
18 玻尔理论 () 电子绕原子核作圆周运动时, 并不发生电磁辐射. 这样的圆轨道运动状态是电子的稳定状态 ( 简称定态 ). 每一个定态有一个特征能量. () 只有电子从能量高的轨道 i 向能量低的轨道 f 跃迁时, 才发射电磁波, 频率为 : hν E i E f
19 (3) 角动量量子化 : L mv h,, 3L v m E () 能量量子化 : 第个轨道的能量为. v 电子 原子核 πε h me πε 第 e 由角动量量子化可知两式联立解得 : v a e πε h v 个轨道的满足 ( 圆周运动 ) a &.59 称为玻尔半径, 是原子大小的量级. v h m
20 电子的能量 : ev E ev E E ev E E /.5 3 / 3 L h me πε ) ( E me e me e e m e mv E h h h πε πε πε πε πε e v h πε 基态 3 激发态连续态电离能 3.6eV
21 氢原子的光谱 电子从高能级 i 跳到低能级 f 时发射一个光子, 频率为 ν h ( E i E f ) E h ( f i ) 由于 v c / λ, ν / λ, 所以有 ν ν / c, 那么 ν E hc ( f i ) R( f i ) R E hc hc πε me h 理论值 7 R.97 m 7 实验值 R.968 m
22 氢原子光谱不同线系的产生
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1.3. 卢瑟福原子模型和散射公式 -- 卢瑟福散射公式 b+db b r θ θ θ-dθ 一个 α 粒子如果入射到面积元 dσ 内, 就会散射到 θ 角方向的 dθ 内 dσ = πb db 描述了概率 α 粒子散射到 θ 方向的概率 1.3. 卢瑟福原子模型和散射公式 -- 卢瑟福散射公式 b+db b r θ θ θ-dθ 卢瑟福微分散射截面公式 dσ 1 Ze 1 = dω ( θ ) πε
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1.4 能量量子化和光的波粒二象性 黑体辐射 腔中的驻波场振荡模式的能量不连续分布 E,,1,,3, h 光电效应 传播中的光 ( 电磁波 ) 由空间不连续的光量子 ( 光子 ) 组成 光子的能量 E h Compto 效应 光子动量 p k h p 1.5 H 原子光谱和 Bohr 原子模型 卢瑟福原子模型的困难 确定的原子大小 1 ~1 m 原子的稳定性 14 ~1 m 原子的辐射特性 分立的原子光谱
m0 m = v2 1 c 2 F G m m 1 2 = 2 r m L T = 2 π ( m g 4 ) m m = 1 F AC F BC r F r F l r = sin sinl l F = h d G + S 2 = t v h = t 2 l = v 2 t t h = v = at v = gt t 1 l 1 a t g = t sin α 1 1 a = gsinα
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1. 电子 电子的发现 J.J. Thomson 的实验 利用旋转镜法测量了速度,1.9 10 5 m/s Ρ Τ Π Υ 8 ). /0+ 1, 234) ς Ω! Ω! # Ω Ξ %& Π 8 Δ, + 8 ),. Ψ4) (. / 0+ 1, > + 1, / : ( 2 : / < Α : / %& %& Ζ Θ Π Π 4 Π Τ > [ [ Ζ ] ] %& Τ Τ Ζ Ζ Π
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第二章原子的激发态结构. 单电子 (H) 原子 ( 类 ) 氢原子的薛定谔方程 -e 3D 不含时的定态薛定谔方程 其中库仑势 m + ( ) V ( ) V ψ Ze 4πε Eψ + +Ze 电子束缚在原子核的中心力场中 只与电子和原子核之间的径向距离有关 Fom www.hpephsics.ph-ast.gsu.edu . 单电子 (H) 原子氢原子的薛定谔方程 Catesian coodinates
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5 (Green) δ
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1.4.1 黑体辐射与 Planck 的量子假说 量子假说 普朗克量子假说 1901 年, 普朗克进一步作了一点奇怪的假设, 推导出了公式 假设谐振子的能量不是连续的, 即能量只能取一个最小单元的整数倍 E = nε, n= 0,1, 2,3, ε = h 不同频率谐振的能量子 h 是一个普适的常数, 现在称为普朗克常数 ν Max Planck April 23, 1858 October 4,
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《分析化学辞典》_数据处理条目_1.DOC
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.5 力学量的平均值 算符表示 平均值 粒子在外场 V() 中运动, 体系的定态薛定谔方程 : m + V () u()= Eu() 求解该方程, 可以得到体系的波函数和能量 E 例如 : 粒子束缚在一维无限深方势阱中 0 a 一维无限深方势阱 波函数 能量 nπ sin x, 0 x a ux ( ) = a a, x < 0, o, x > a 0 π En = n ma n = 1,,3, .5
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幻灯片 1
1.4.1 黑体辐射与 Planck 的量子假说 量子假说 普朗克量子假说 1901 年, 普朗克进一步作了一点奇怪的假设, 推导出了公式 假设谐振子的能量不是连续的, 即能量只能取一个最小单元的整数倍 E = nε, n= 0,1, 2,3, ε = h 不同频率谐振的能量子 h 是一个普适的常数, 现在称为普朗克常数 ν Max Planck April 23, 1858 October 4,
4 # = # 4 Γ = 4 0 = 4 = 4 = Η, 6 3 Ι ; 9 Β Δ : 8 9 Χ Χ ϑ 6 Κ Δ ) Χ 8 Λ 6 ;3 Ι 6 Χ Δ : Χ 9 Χ Χ ϑ 6 Κ
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幻灯片 1
1.1 物质的原子性 -- 原子是物质结构的一个层次 1895 年, 发现 X 射线 1896 年, 发现放射性 1897 年, 发现电子 揭开了近代物理的序幕 W. C. Röntgen (1845-1923) 原子是物质结构的一个层次 原子物理学是在这一层次上, 研究物质的结构 运动规律和相互作用的一门科学 H.Becquerel (1852-1908) J. J. Thomson (1856-1940)
现代天文学7.ppt
1983 1983 1 H 1 He 4 C 12 O 16 1 2 6 8 X A Z 2 19 α β γ F ( g) = Gmm' / d 2 F ( e) = qq' / d 2 F( e) / F( g) = 2.3 10 39 1919 α, 1930 α Be 3 4 6 6 4 4.0291 4.0015 0.0276 E=mc 2 4.12 10
1984 1985 2130 1006 366 405 379 324 4601 2327 1169 524 555 440 361 5376 1984 51.4 31.8 56.2 2.6 45.4 28.3 29.8 16.7 44.2 34.9 665.4 10.1 1989 1990 1991 1992 1993 121.1 124.5 116.0 117.9 130.1 81.6
, ( 35 6, 6 1, 25 8, 12 5, 8 3, 4 1, 3 1,.) 2 1 : (, 2 1 ( :?" 2 1 ". 2 1,.) 2 1, 2 1 :"?" 2 1 1?" ( 2). 2 1. 2 1 1 :"?" 2 2 1 1,,, 2 2 2 1 : +?( 3 6 1 1 1 2 2 4 + + + Λ 2 2 5 5 9 9 1
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投影片 1
中 國 文 學 學 與 教 系 列 照 顧 學 生 的 多 樣 性 教 學 經 驗 分 享 會 與 教 系 列 照 顧 學 生 的 多 樣 性 地 利 亞 修 女 紀 念 學 校 ( 協 和 ) 李 浩 芝 老 師 教 學 經 驗 分 享 會 1 學 校 背 景 直 資 學 校 只 收 新 移 民 全 年 收 生 2 中 三 推 介 困 難 : 欠 缺 興 趣, 認 為 與 日 常 生 活 無 關
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F = k Q Q r F = k Q = k Q r r Q Q = Fr k = C 0 5 C 9 0 5 Q 0 3 n = = 9 = 65. 0 e 6. 0 4 3 A B 7 7 9 6 C D 7 7 F = k q 7q = k 7q r r q + 7q = 4q F = k 4q 4q = k 6q r r F = 6 F 7 7q q = 3q s c = t s c =
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202.. : r = r(u, v) u v, dv = 0, = 0, = ; E dv =. ( k gu = Γ 2 k gv = Γ 22 ( dv ) 3 E F E F 2 = Γ 2 2 E E, ) 3 E F 2 = Γ 22 E F 2., F = 0 E F k gu = Γ 2 2 E E = 2EF u EE v + F E u E F 2 2(E F 2 ) E E =
F.L.Wright1869 1959 A.Schoenberg1874 1951 M.Chagall1887 JohnvonNeu-mann1903 1957 ONeugebauer1899 5876 A 0 TLodge1558 1625 TKyd,1558 1594 G Peele1558 1597 JLyly 1554 16O6 CMarlowe
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.5 力学量的平均值 算符表示 平均值 粒子在外场 V() 中运动, 体系的定态薛定谔方程 : m + V () u()= Eu() 求解该方程, 可以得到体系的波函数和能量 E 例如 : 粒子束缚在一维无限深方势阱中 0 a 一维无限深方势阱 波函数 能量 nπ sin x, 0 x a ux ( ) = a a, x < 0, o, x > a 0 π En = n ma n = 1,,3, .5
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第二章 氢原子的光谱与能级
1. 原子光谱 1 光谱 一 光谱 光谱是光强按频率或波长的分布 用函数表示为 I=I(λ), 或者 I=I(ν) Solar Spctrum Nitrogn Spctrum 光谱的测量 用棱镜色散或光栅衍射 可以进行照相记录 或利用光电探测器记录 High Rsolution Solar Spctrum 元素的光谱 1859 年, 德国科学家基尔霍夫和本生研究了各种火焰和火花的光谱, 注意到每种元素都有其独特的光谱,
PowerPoint 演示文稿
量子力学 量子力学研究内容 : 研究微观粒子 ( 分子 原子 电子等 ) 运动规 律的理论 量子力学在物理学中的地位量子力学是物理学三大基本理论之一 经典物理学 --- 研究低速运动的宏观物体 ; 相对论 --------- 研究高速运动物体 ; 量子力学 ------ 研究微观粒子 相对论 量子力学是近代物理的二大支柱 量子力学与现代科学技术是紧密相连 如, 半导体技术纳米材料激光量子通讯现代医学生物基因工程等
國立嘉義高中９６學年度資優班語資班成班考國文科試題
國 立 嘉 義 高 中 96 學 年 度 資 優 班 語 資 班 成 班 考 國 文 科 試 題 一 選 擇 題 (70%, 每 題 2 分 ) 1. 下 列 各 詞 中 的 字, 何 者 讀 音 正 確? ( 甲 ) 抽 搐 :ㄒㄩˋ ( 乙 ) 贗 品 :ㄧㄢˋ ( 丙 ) 內 訌 :ㄏㄨㄥˋ ( 丁 ) 鞭 笞 :ㄔ ( 戊 ) 烘 焙 :ㄅㄟˋ ( 己 ) 泥 淖 :ㄓㄠˇ ( 庚 ) 猝
泵与风机
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