量子物理基础6-3(基础物理课堂讲稿下第二十九讲)

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第六章 量子物理基础 章

第六章量子物理基础( 第六章量子物理基础(续) 第二十九讲§6.1 黑体辐射和普朗克的量子假设 §6.2 光电效应和爱因斯坦的光子理论 §6.3 康普顿效应 §6.4 玻尔的氢原子理论 §6.5 微观粒子的波动性 §6.6 波粒二象性分析 §6.7 不确定关系 普朗克 §6.8 波函数和概率幅 §6.9 薛定谔方程 §6.10 薛定谔方程应用举例 玻尔

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问题： 问题：

1.原子内部能量是分立的依据是什么？ 1.原子内部能量是分立的依据是什么？ 原子内部能量是分立的依据是什么 2.卢瑟福有核原子模型是什么？是什么实验作依据？ 2.卢瑟福有核原子模型是什么？是什么实验作依据？ 卢瑟福有核原子模型是什么 3.氢原子有哪些光谱线？ 3.氢原子有哪些光谱线？ 氢原子有哪些光谱线 4.巴耳末线系的规律是什么？在什么波段? 4.巴耳末线系的规律是什么？在什么波段? 巴耳末线系的规律是什么 5.帕刑线系的规律是什么？在什么波段？ 5.帕刑线系的规律是什么？在什么波段？ 帕刑线系的规律是什么 6.玻尔理论中三假设是什么？ 6.玻尔理论中三假设是什么？ 玻尔理论中三假设是什么 7.写出广义巴耳末公式, 7.写出广义巴耳末公式,并计算出各线系的极限波长 写出广义巴耳末公式 8. 玻尔理论的局限性是什么？ 玻尔理论的局限性是什么？ ……

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§6.4 玻尔的氢原子理论 十九世纪未阴极射线研究属热门课题 ★Ⅰ历史背景 + 天空打雷闪电→地上模拟实验 地上模拟实验→ 天空打雷闪电 地上模拟实验 高压 法拉第辉光放电实验(气压P小)→ 法拉第辉光放电实验(气压P V 导电机理? 正电荷？负电荷？ 导电机理? 正电荷？负电荷？ A 阴 阳 · · · ·· · · · ·· · · 1879(英 克鲁克斯小叶片转动实验→ 1879(英)克鲁克斯小叶片转动实验→ · ·· ·· · ·· · ·· · · + · 从阴极发射出一种负电粒子→ 从阴极发射出一种负电粒子→阴极射线 阴极射线---负电粒子束 阴极射线--负电粒子束 称此装置为阴极射线管 称此装置为阴极射线管 1894(德 勒纳德将铝箔置其中仍有电流, 1894(德)勒纳德将铝箔置其中仍有电流, · · · · ·· ·· ·· ··· · · · · · · · ·· ·· · · + 说明阴极发射的负电粒子能穿过铝箔. 说明阴极发射的负电粒子能穿过铝箔. 阴 阳 铝箔 这些说明：从阴极发射出来的比原子小得多 这些说明： 的带负电的什么粒子才是导电机理. 的带负电的什么粒子才是导电机理.

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1897.(英.剑桥大学)汤姆孙设计装置如图： ( 剑桥大学)汤姆孙设计装置如图：

萤光屏

磁场 调E、B,使仅0点处有亮点， 、 ,使仅0点处有亮点， +

阴极材料 + 阳 这时有： 这时有：Fe = Fm E ∴ eE = evB → v = 阴 ×× ×× B ×× ×× 点处. 然后使E=0.这时亮点在Q点处 然后使 =0.这时亮点在 点处. 值和系统参数可计算出电子在 由y值和系统参数可计算出电子在 值和系统参数可计算出电子 抽真空 磁场中园周运动半经R,且有： 磁场中园周运动半经 ，且有： v2 e v E evB = m 库仑/ ∴ = = 2 = 1.759 × 1011 库仑 千克 R m BR B R 实验发现：换不同阴极材料， 都相同. 实验发现：换不同阴极材料，e/m 都相同. 说明这种带负电极小粒子存在於各种材料的原子之中. 说明这种带负电极小粒子存在於各种材料的原子之中. ----称其为“电子” ----称其为“电子” 称其为

0 y Q

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★Ⅱ原子的核式结构 Ⅱ 发现电子的意义：确证了原子可分性！ 发现电子的意义：确证了原子可分性！ 原子内部有带负电的电子→ 原子中性→ 原子内部有带负电的电子 原子中性 必定有带正电的部分 这些正电荷具有什么性质？是怎样分布的呢？ 这些正电荷具有什么性质？是怎样分布的呢？ 原子内部究竟有多少个电子？电子的数目如何决定呢？ 原子内部究竟有多少个电子？电子的数目如何决定呢？ 正负电荷之间如何相互作用？ 正负电荷之间如何相互作用？ 怎样才能保持原子的稳定性呢？ 怎样才能保持原子的稳定性呢？ 汤姆孙的突破口!! 汤姆孙的突破口!! 卢瑟福的突破口!! 卢瑟福的突破口!!

原子内部是什么结构？ 原子内部是什么结构？ 原子内部是什么结构？ 原子内部是什么结构？ 怎样与物质的物理性能和化学性能联系起来？ 怎样与物质的物理性能和化学性能联系起来？ 怎样解释元素周期性？ 怎样解释元素周期性？ 怎样解释物体发出的线光谱呢？ 怎样解释物体发出的线光谱呢？ 怎样解释发射性？ 怎样解释发射性？…… 玻尔的的突破口!! 玻尔的的突破口!!

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原子内部究竟有多少个电子？电子的数目如何决定呢？ 原子内部究竟有多少个电子？电子的数目如何决定呢？ 汤姆孙(电子发现者 汤姆孙(电子发现者)→β射线与原子中电子相互作用 射线与原子中电子相互作用 散射实验→探知原子内部电子数目 → 散射实验 探知原子内部电子数目 卢瑟福( 射线发现者 射线发现者)→α射线与原子中电子相互作用 卢瑟福(α射线发现者 射线与原子中电子相互作用 → 散射实验 探知原子内部电子数目 散射实验→探知原子内部电子数目 α、β射线由来： 射线由来： 射线由来 磁场中偏转方向确定

1896年(法)贝克勒尔发现放射性元素铀的贯穿辐射现象 年 法 贝克勒尔发现放射性元素铀的贯穿辐射现象 1896年卢瑟福

发现铀辐射中有两种辐射 年卢瑟福发现铀辐射中有两种辐射---- α射线 β射线 射线, 发现铀辐射中有两种辐射 射线 射线 1896年居里夫人发现 β射线 高速电子束 年居里夫人发现 射线 射线=高速电子束 1901年卢瑟福发现 α射线 高速氦离子 射线=高速氦离子 年卢瑟福发现 射线 高速氦离子(He++)束 束 是汤姆孙的研究生(来自新西兰 是汤姆孙的研究生 来自新西兰) 来自新西兰

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汤姆孙→β射线 铝箔 散射实验 无偏转 无结果 射线→铝箔 散射实验→无偏转 无偏转 汤姆孙 射线 铝箔→ 卢瑟福→α射线 金箔 -6m)→ 散射实验如下 射线→金箔 散射实验如下: 卢瑟福 射线 金箔(10 放大镜

抽真空

α粒子源铅块

金箔 θ涂荧光物硫化锌) 荧光屏(涂荧光物硫化锌)

粒子→ 实验方法:一个个 粒子 打金箔→ 散射α粒子 打荧光屏→ 实验方法 一个个α粒子 打金箔 散射 粒子 打荧光屏 闪光 一个个 粒子→ 放大镜观察闪光 →闪光一下表示 方位有一个散射 粒子 闪光一下表示θ方位有一个散射α粒子 闪光一下表示 方位有一个散射 实验发现： 实验发现： 在一定观察时间内 辛苦地记录闪光数 绝大多数散射α粒子几乎直穿过金箔 平均散射角θ 绝大多数散射 粒子几乎直穿过金箔,平均散射角 ≈2º 粒子几乎直穿过金箔 平均散射角 但有1/8000的α 粒子数其散射角 >90º 数其散射角 但有 的 粒子数其 …… 此处隐藏：3098字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……