周公度结构化学课件

2017-05-23
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文章简介:第一章 量子力学基础知识 微观粒子的运动特征 量子力学的基本假设 一维势箱中粒子的薛定谔方程及其解 2010-11-19 1 1.1 微观粒

第一章 量子力学基础知识 微观粒子的运动特征 量子力学的基本假设 一维势箱中粒子的薛定谔方程及其解 2010-11-19 1 1.1 微观粒子的运动特征 1687年,Newton 的《自然哲学的数学原理》在伦敦 出版。

在以后的年代里, Lagrange创立分析力学; Ampere、 r . p rrr Weber 、Maxwell等人创立电动力学;Boltzmann、Gibbs等 人创立统计力学…….

到19世纪末,经典物理学大厦基本 建成,它在一系列问题上取得了令人目眩的辉煌成就. 但它对几个问题始终不能给予解释, 其中之一就是著 名的黑体辐射问题. 此外还有光电效应、光的波粒二象性 等问题.

2010-11-19 2 1.1.1 黑体辐射与能量量子化 黑体辐射能量密度与波长的关系是19世纪末物理 学家关心的重要问题之一.经典物理学在此遭遇严重困 难: 维恩公式只适用于短波部分; 由能量均分定理导出的瑞利-金斯公式则只适用于 长波部分,它在短波部分引出了 “ 紫外灾变” ,即波长变 短时辐射的能量密度趋于无穷大,而不象实验结果那样 趋于零.

2010-11-19 3 Wien (维恩)曲线 能 量 Rayleigh- Jeans (瑞利 -金斯)曲线 实验曲线 黑体辐射能量分布曲线 波长 2010-11-19 4 1900年, Max Planck给出一个能够成功 描述整个实验曲线的公式.

但他不得不为此 引入一个“ 离经叛道”的假设: 黑体吸收或发 射辐射的能量必须是不连续的,即量子化的 . 辐射能量的最小单元为h ν. ν是振子的频 M.Planck 率,h就是著名的Planck常数,其最新数值 -34 .

为6.626 ×10 J s. 这一重要事件后来被认为是量子革命的 开端. Planck为此获1918年诺贝尔物理学奖. 2010-11-19 5 1.1.2 光电效应与光的波粒二象性 经典物理无法解释的另一个现象来自 H.R.赫兹1887 年的著名实验. 这一实验极为有趣和重要, 因为它既证实