量子物理基礎(chǔ)課件輻射和吸收達(dá)到平衡時，物體的溫度不再變化，此時物體的熱輻射稱為平衡熱輻射。物體輻射電磁波的同時，也吸收電磁波。物體輻射本領(lǐng)越大，其吸收本領(lǐng)也越大。室溫高溫吸收輻射白底黑花瓷片黑底白花瓷片單色輻射出射度（單色輻出度）：一定溫度T

下，物體單位面在單位時間內(nèi)發(fā)射的波長在

~

+Δ

內(nèi)的輻射能ΔM

與波長間隔Δ

的比值輻出度：物體(溫度T)單位表面在單位時間內(nèi)發(fā)射的輻射能，為

溫度越高，輻出度越大。另外，輻出度還與材料性質(zhì)有關(guān)。說明物體熱輻射溫度材料性質(zhì)二.黑體輻射絕對黑體(黑體)：能夠全部吸收各種波長的輻射且不反射和透射的物體。黑體輻射的特點(diǎn)

：

與同溫度其它物體的熱輻射相比，黑體熱輻射本領(lǐng)最強(qiáng)煤煙約99%黑體模型黑體熱輻射溫度材料性質(zhì)1.斯特藩——玻耳茲曼定律式中輻出度與

T

4

成正比.2.維恩位移定律峰值波長

m

與溫度

T

成反比0.51.01.52.01050MB(10-7

×

W/m2·m)(

m)可見光5000K6000K3000K4000K太陽表面溫度Mλ輻出度測得太陽光譜的峰值波長在綠光區(qū)域，為

m

=0.47m.試估算太陽的表面溫度和輻出度。例解三.經(jīng)典物理的解釋及普朗克公式MB瑞利—金斯公式(1900年)維恩公式(1896年)

普朗克公式(1900年)為解釋這一公式，普朗克提出了能量量子化假設(shè)。試驗(yàn)曲線電磁波四.普朗克能量子假設(shè)

若諧振子頻率為v

，則其能量是

hv,2hv,3hv,…,nhv,…

首次提出微觀粒子的能量是量子化的，打破了經(jīng)典物理學(xué)中能量連續(xù)的觀念。普朗克常數(shù)h=6.626×10-34J·s

腔壁上的原子能量與腔內(nèi)電磁場交換能量時，諧振子能量的變化是

hv的整數(shù)倍.說明hv:

能量子伏安特性曲線一.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律飽和電流

iS

遏止電壓

Ua

iS

∝光電子數(shù)I

∝（I,v)AKU第二節(jié)

光電效應(yīng)愛因斯坦光子假說iS3iS1iS2I1I2I3UaUiI1>I2>I3Ua0光電子最大初動能和成線性關(guān)系截止頻率

0即時發(fā)射遲滯時間不超過10-9

秒遏止電壓與頻率關(guān)系曲線和v成線性關(guān)系i二.經(jīng)典物理與實(shí)驗(yàn)規(guī)律的矛盾

電子在電磁波作用下作受迫振動，直到獲得足夠能量(與光強(qiáng)I有關(guān))逸出，不應(yīng)存在紅限0。當(dāng)光強(qiáng)很小時，電子要逸出，必須經(jīng)較長時間的能量積累。

只有光的頻率0

時，電子才會逸出。

逸出光電子的多少取決于光強(qiáng)I

。

光電子即時發(fā)射，滯后時間不超過10–9

秒?？偨Y(jié)

光電子最大初動能和光頻率

成線性關(guān)系。

光電子最大初動能取決于光強(qiáng)，和光的頻率無關(guān)。三.愛因斯坦光子假說光電效應(yīng)方程

光是光子流

，每一光子能量為

h

，電子吸收一個光子A為逸出功

單位時間到達(dá)單位垂直面積的光子數(shù)為N，則光強(qiáng)I=Nh

.I越強(qiáng),到陰極的光子越多,則逸出的光電子越多。

電子吸收一個光子即可逸出，不需要長時間的能量積累。

光頻率>A/h

時，電子吸收一個光子即可克服逸出功A

逸出。討論

光電子最大初動能和光頻率

成線性關(guān)系。

光子動量四.光的波粒二象性光子能量光子質(zhì)量粒子性波動性五.光電效應(yīng)的應(yīng)用

光電成像器件能將可見或不可見的輻射圖像轉(zhuǎn)換或增強(qiáng)成為可觀察記錄、傳輸、儲存的圖像。紅外變像管紅外輻射圖像→可見光圖像像增強(qiáng)器微弱光學(xué)圖像→高亮度可見光學(xué)圖像測量波長在200~1200nm

極微弱光的功率光電倍增管θ0λ0散射線中有兩種波長0

、

，的增大而增大。隨散射角探測器0康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律X光管光闌散射物體吳有訓(xùn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一.實(shí)驗(yàn)規(guī)律第三節(jié)氫原子光譜玻爾的氫原子理論一.實(shí)驗(yàn)規(guī)律記錄氫原子光譜原理示意圖第三節(jié)氫原子光譜玻爾的氫原子理論氫放電管2~3kV光闌屏

三棱鏡（或光柵）光源氫光譜的里德伯常量

(3)k=2(n=3,4,5,…)

譜線系——巴耳末系（1880年）(2)譜線的波數(shù)

k=1(n=2,3,4,…)

譜線系——賴曼系（1908年）(1)分立線狀光譜氫原子的巴耳末線系照片2.躍遷假設(shè)二.玻爾氫原子理論1.定態(tài)假設(shè)原子從一個定態(tài)躍遷到另一定態(tài)，會發(fā)射或吸收一個光子，頻率穩(wěn)定狀態(tài)

這些定態(tài)的能量不連續(xù)

不輻射電磁波

電子作圓周運(yùn)動vEn(

eV)氫原子能級圖賴曼系巴耳末系帕邢系布拉開系-13.6-1.51-3.390光頻n=1n=2n=3n=4n=5n=6基態(tài)激發(fā)態(tài)電離能波數(shù)(波長的倒數(shù))實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測得理論計(jì)算得到盧瑟福原子的有核模型（1911年）普朗克量子假設(shè)（190