原子的量子态：玻尔模型VIP专享VIP免费

第二章原子的量子态：玻尔模型第二章原子的量子态：玻尔模型背景知识背景知识玻尔模型玻尔模型实验验证之一：夫兰克实验验证之一：夫兰克——赫兹实验赫兹实验实验验证之二：类氢光谱实验验证之二：类氢光谱玻尔模型的推广玻尔模型的推广玻尔理论的成就与困难玻尔理论的成就与困难返回背景知识背景知识量子假说根据之一：黑体辐射量子假说根据之一：黑体辐射量子假说根据之二：光电效应量子假说根据之二：光电效应光谱学知识光谱学知识返回一定时间内物体辐射能量的多少，以及辐射能按波长的分布都与温度有关。一、热辐射热辐射普朗克的量子假设热辐射:由于物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象。固体在温度升高时颜色的变化1400K800K1000K1200K人体热图单色能密度——在一定温度T下，辐射场内部单位体积中在波长λ~λ+dλ范围内的辐射能与波长间隔的比值，即能量密度——在一定温度T下，辐射场内部单位体积中的辐射场能量。)(TMλ单色辐出度——在一定温度T下，物体单位表面在单位时间内发射的波长在λ~λ+dλ范围内的辐射能与波长间隔的比值，即辐出度——在一定温度T下，单位时间内从物体单位表面上所发出的各种波长的总辐射能。)(TMλ物体辐射电磁波的同时也吸收电磁波。平衡热辐射——辐射和吸收达到平衡时，物体的温度不再变化，此时物体的热辐射为平衡热辐射。二、黑体辐射实验定律单色反射率——对一定波长的波，单位时间、单位面积上反射能与入射能之比)T(r单色吸收率——对一定波长的波，单位时间、单位面积上吸收能与入射能之比)T(a绝对黑体（黑体）——在任何温度下，对任何波长的辐射能的吸收率恒为1的物体。黑体模型不透明的材料制成带小孔的的空腔,可近似看作黑体。研究黑体辐射的规律是了解一般物体热辐射性质的基础。1、斯忒藩——玻耳兹曼定律：一定温度下,黑体的辐出度与黑体的绝对温度四次方成正比，即2、维恩位移公式：黑体辐射的峰值波长随着温度的增加而向着短波方向移动。bTmb为常数40dT)T(M)T(MBBσ为常数33、、18591859年，基尔霍夫证明，黑体与热辐射平衡时，辐射能量密度年，基尔霍夫证明，黑体与热辐射平衡时，辐射能量密度只与黑体的绝对温度有关。只与黑体的绝对温度有关。44、维恩在、维恩在18961896年仿照麦克斯韦速率分布率，利用经典统计方法得年仿照麦克斯韦速率分布率，利用经典统计方法得到：到：其中其中c1c1和和c2c2为实验测量常数，分别为：为实验测量常数，分别为：55、瑞利和金斯利用能量均分定理得到：、瑞利和金斯利用能量均分定理得到：TcwecTM251,秒米焦耳/1070.32161c开米221043.1c42ckTMRMB瑞利—金斯公式(1900年)维恩公式(1896年)实验曲线经典物理遇到的困难1900年普朗克为得到与实验曲线相符的公式，提出（1）黑体腔壁中的电子的振动可看作是一维谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能。（2）这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子具有的能量只能取分立值，相应的能量是某一最小能量的整数倍，最小能量值称为能量子，其值为能量子假设：普朗克根据量子假设推得绝对黑体的辐射公式：MB瑞利—金斯公式(1900年)维恩公式(1896年)1π21)(25kThcBehcTM普朗克公式(1900年)实验曲线普朗克黑体的辐射公式与实验值：普朗克公式推导普朗克公式推导nhEnkTEnnceEf001nkTEnnnceEfkThnkTnhnkTEeeecn1110011111ln11ln111110000kThcehceheheekTckTckTcekTcekTcenhcEEfEkThkThkThkThnkTnhkTnhnnkTnhnnnn德国物理学家，量子物理学德国物理学家，量子物理学的开创者和奠基人，的开创者和奠基人，19181918年诺贝尔物理年诺贝尔物理学奖金的获得者。学奖金的获得者。普朗克的...