2020年江苏南师附中高中物理竞赛辅导课件18量子物理基础(共15张PPT)(2)
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2020年江苏南师附中高中物理竞赛辅导课件18量子物理基础(C光电效应)(共14张PPT)
N 7.9
2 51
019 2 .5 1 21s 0 8 1 m 2
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
谢谢观看！
Ua
12mvm2 0
U0
0 0
----存在截止频率(红限)
K
0
U0 K
----红限
光电子是即时发射的，无论光强如
何，弛豫时间不超过10-9s
二.光波动理论的缺陷
波动说认为：
实验结果
金属中电子吸收光 初动能与入射
能逸出, 其初动能决 光频率相关，
定于光振动振幅, 即 而与入射光强
由光强决定
无关
解： 应用爱因斯坦方程
12m2vhcA26.5 .61310 7 3 014 .63111 8 0092.2
4.9 72.212.76eV
每个光子的能量
hc 4.97eV 4 .9 1 7 .6 1 1 0 J 9
7.9 5 1 1 0J 9
因每个光子最多只能释放一个电子
故每秒从钾表面单位面积所发射的最 大电子数
光强能量足够，光 存在截止频率 电效应对各种频率的 (红限) 光都会发生
电子吸收光波能量只 光电子是即时 有到一定量值时，才 发射的 会从金属中逸出
三．爱因斯坦光子理论
1905年爱因斯坦提出光子假说：
一束光就是一束以光速运动的粒子流
，这些粒子称为光子。频率为 的光
的每一光子具有能量h
1.光电效应方程
止频率(红限) 0 Ah
光子能量一次地被一个电子吸收， 不需要积累能量的时间
结论：光是粒子流
爱因斯坦1921年获诺贝 尔物理学奖
[例3]波长为2500A、强度为2W/m2的 紫外光照射钾, 钾的逸出功为2.21eV， 求(1)所发射的电子的最大动能；(2) 每秒从钾表面单位面积所发射的最大 电子数
2020年江苏南师附中高中物理竞赛辅导课件18量子物理基础(共14张PPT)
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-2 光电效应
(外)光电效应：金属在光 的照射下发射电子的现象 一.光电效应的实验规律
AK
G
V
饱和
电流 I s1
I
截止 I s 2
电压
Ua
光强较强
光强较弱
U
实验规律
饱和电流与入射光强成正比
----单位时间内，阴极溢出的光 电子数与入射光强成正比
谢谢观看！
1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。 3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。4、天行健，君子以自强不息。5、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大 的威力。6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子……我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对 一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。8、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。11、我的本质不是我的意志的结果， 相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志。12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可 贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。14、意志的出现不是对愿 望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。15、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。16、即使 遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下 去。19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。20、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。21、意志坚强，就会战胜恶运。22、只有刚强的人，才有神 圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。25、能 够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。26、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中 锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。28、立志不坚，终不济事。29、功崇惟志，业广惟勤。30、一个崇高 的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。31、书不记，熟读可记；义不精，细思可精；惟有志不立，直是无着力处。32、您得相 信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。33、 告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是我的坚持精神。34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风 言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今 天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。38、一个有决心的人，将会找到他的道路。39、在希望与失望的决斗中，如果 你用勇气与坚决的双手紧握着，胜利必属于希望。40、富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。41、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。42、生命里最重 要的事情是要有个远大的目标，并借助才能与坚持来完成它。43、事业常成于坚忍，毁于急躁。我在沙漠中曾亲眼看见，匆忙的旅人落在从容的后边；疾驰的骏马落在后头， 缓步的骆驼继续向前。44、有志者事竟成。45、穷且益坚，不坠青云之志。46、意志目标不在自然中存在，而在生命中蕴藏。47、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。 48、思想的形成，首先是意志的形成。49、谁有历经千辛万苦的意志，谁就能达到任何目的。50、不作什么决定的意志不是现实的意志；无性格的人从来不做出决定。我终 生的等待，换不来你刹那的凝眸。最美的不是下雨天，是曾与你躲过雨的屋檐。征服畏惧、建立自信的最快最确实的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。 真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。生活真象这杯浓酒，不经三番五次的提炼呵，就不会这样可口！人格的完善是本，财富的确立是末能力可以慢 慢锻炼，经验可以慢慢积累，热情不可以没有。不管什么东西，总是觉得，别人的比自己的好！只有经历过地狱般的折磨，才有征服天堂的力量。只有流过血的手指才能弹 出世间的绝唱。对时间的价值没有没有深切认识的人，决不会坚韧勤勉。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力的。不要因为寂寞而恋爱，孤独是为了幸福而 等待。每天清晨，当我睁开眼睛，我告诉自己：我今天快乐或是不快乐，并非由我所遭遇的事情造成的，而应该取决于我自己。我可以自己选择事情的发展方向。昨日已逝，
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考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-2 光电效应
(外)光电效应：金属在光 的照射下发射电子的现象 一.光电效应的实验规律
AK
G
V
饱和
电流 I s1
I
截止 I s 2
电压
Ua
光强较强
光强较弱
U
实验规律
饱和电流与入射光强成正比
----单位时间内，阴极溢出的光 电子数与入射光强成正比
谢谢观看！
1、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。2、你们应该培养对自己，对自己的力量的信心，百这种信心是靠克服障碍，培养意志和锻炼意志而获得的。 3、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。4、天行健，君子以自强不息。5、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大 的威力。6、永远没有人力可以击退一个坚决强毅的希望。7、意大利有一句谚语：对一个歌手的要求，首先是嗓子、嗓子和嗓子……我现在按照这一公式拙劣地摹仿为：对 一个要成为不负于高尔基所声称的那种“人”的要求，首先是意志、意志和意志。8、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。9、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 10、发现者，尤其是一个初出茅庐的年轻发现者，需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑，才能坚持自己发现的意志，并把研究继续下去。11、我的本质不是我的意志的结果， 相反，我的意志是我的本质的结果，因为我先有存在，后有意志，存在可以没有意志，但是没有存在就没有意志。12、公共的利益，人类的福利，可以使可憎的工作变为可 贵，只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。13、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。14、意志的出现不是对愿 望的否定，而是把愿望合并和提升到一个更高的意识水平上。15、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。16、即使 遇到了不幸的灾难，已经开始了的事情决不放弃。17、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。18、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下 去。19、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。20、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。21、意志坚强，就会战胜恶运。22、只有刚强的人，才有神 圣的意志，凡是战斗的人，才能取得胜利。23、卓越的人的一大优点是：在不利和艰难的遭遇里百折不挠。24、疼痛的强度，同自然赋于人类的意志和刚度成正比。25、能 够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。26、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中 锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。27、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。28、立志不坚，终不济事。29、功崇惟志，业广惟勤。30、一个崇高 的目标，只要不渝地追求，就会居为壮举；在它纯洁的目光里，一切美德必将胜利。31、书不记，熟读可记；义不精，细思可精；惟有志不立，直是无着力处。32、您得相 信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。33、 告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是我的坚持精神。34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风 言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今 天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。38、一个有决心的人，将会找到他的道路。39、在希望与失望的决斗中，如果 你用勇气与坚决的双手紧握着，胜利必属于希望。40、富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。41、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。42、生命里最重 要的事情是要有个远大的目标，并借助才能与坚持来完成它。43、事业常成于坚忍，毁于急躁。我在沙漠中曾亲眼看见，匆忙的旅人落在从容的后边；疾驰的骏马落在后头， 缓步的骆驼继续向前。44、有志者事竟成。45、穷且益坚，不坠青云之志。46、意志目标不在自然中存在，而在生命中蕴藏。47、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。 48、思想的形成，首先是意志的形成。49、谁有历经千辛万苦的意志，谁就能达到任何目的。50、不作什么决定的意志不是现实的意志；无性格的人从来不做出决定。我终 生的等待，换不来你刹那的凝眸。最美的不是下雨天，是曾与你躲过雨的屋檐。征服畏惧、建立自信的最快最确实的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。 真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。生活真象这杯浓酒，不经三番五次的提炼呵，就不会这样可口！人格的完善是本，财富的确立是末能力可以慢 慢锻炼，经验可以慢慢积累，热情不可以没有。不管什么东西，总是觉得，别人的比自己的好！只有经历过地狱般的折磨，才有征服天堂的力量。只有流过血的手指才能弹 出世间的绝唱。对时间的价值没有没有深切认识的人，决不会坚韧勤勉。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力的。不要因为寂寞而恋爱，孤独是为了幸福而 等待。每天清晨，当我睁开眼睛，我告诉自己：我今天快乐或是不快乐，并非由我所遭遇的事情造成的，而应该取决于我自己。我可以自己选择事情的发展方向。昨日已逝，
2020年江苏南师附中高中物理竞赛辅导课件18量子物理基础(D康普顿效应)(共15张PPT)
辐射同频光波(散射光) 波长不变
光子理论： 光子与自由或束缚较弱电子的碰撞
光子的一部分能量传给电子，则散射光
子能量小于入射光子
即 hh0 或 0
与束缚很紧的电子碰撞：
电子与整个原子作弹性碰撞，而原 子质量比光子大的多，所以光子不 会显著失去能量，即有=0或=0
轻原子中电子束缚较弱，重原子中 电子束缚较紧，所以原子量小的物 质，康普顿效应较强，反之则相反
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-3 康普顿效应
一.康普顿实验 1923年美国物理学家康普顿研究x
射线通过物质时的散射现象发现：散
射线中除了有与入射波长0相同的射 线外，还有>0的射线
----康普顿效应
康普顿1927年获诺贝尔物理学奖
实验装置
康普顿 效应
光阑
பைடு நூலகம்
入 射
mm2c024 c(14m 0 cvc 222 )(0 m 2 02h ) c 40 m h 2 ch 20 2 (0 ( 0 1 (1c )co o ))ss
m 0 c2 (0 ) h 0 (1 c o )
两边同除以 m0c0
0mh0c(1co)s
2h sin2
m0c 2
或
02c
光子能量改变量(光子损失的能量)
(h)h( 0)h(cc0)
hc hc
0
0(0)
hc h (1cos)
m0c
02
0
h (1cos)
m0c
hch (1cos)
由 0
c
0
有
(h) m0c
020
h (1cos)
光子理论： 光子与自由或束缚较弱电子的碰撞
光子的一部分能量传给电子，则散射光
子能量小于入射光子
即 hh0 或 0
与束缚很紧的电子碰撞：
电子与整个原子作弹性碰撞，而原 子质量比光子大的多，所以光子不 会显著失去能量，即有=0或=0
轻原子中电子束缚较弱，重原子中 电子束缚较紧，所以原子量小的物 质，康普顿效应较强，反之则相反
2020年
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考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-3 康普顿效应
一.康普顿实验 1923年美国物理学家康普顿研究x
射线通过物质时的散射现象发现：散
射线中除了有与入射波长0相同的射 线外，还有>0的射线
----康普顿效应
康普顿1927年获诺贝尔物理学奖
实验装置
康普顿 效应
光阑
பைடு நூலகம்
入 射
mm2c024 c(14m 0 cvc 222 )(0 m 2 02h ) c 40 m h 2 ch 20 2 (0 ( 0 1 (1c )co o ))ss
m 0 c2 (0 ) h 0 (1 c o )
两边同除以 m0c0
0mh0c(1co)s
2h sin2
m0c 2
或
02c
光子能量改变量(光子损失的能量)
(h)h( 0)h(cc0)
hc hc
0
0(0)
hc h (1cos)
m0c
02
0
h (1cos)
m0c
hch (1cos)
由 0
c
0
有
(h) m0c
020
h (1cos)
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人间事往往如此，当时提起痛不欲生，几年之后，也不过是一场回忆而已。 种庄稼要不务农时，教育孩子要适时早教，才能收到事半功倍的效果。——雪苏 你微笑地看着我，不说一句话。而我知道，为了这个，我已经等了很久了。 太阳虽有黑点，却在奋力燃烧中树立了光辉的形象。 如果你真的爱他，那么你必须容忍他部份的缺点。
身体健康，学习进步！ 通过云端的道路，只亲吻攀登者的足迹。
每一个善良的人都是勤劳的农夫，在或肥沃或贫瘠的土地上播种着爱心，他们付出的心血虽不尽相同，但目的都只有一个：收获爱心。
生活中可以没有诗歌，但不能没有诗意；行进中可以没有道路，但不能没有前进的脚步；工作中可以没有经验，但不能没有学习，人生中可以 没有闪光，但不能有污迹。 世上的事，不如己意者，那是当然的。 不可压倒一切，但你也不能被一切压倒。 人，其实不需要太多的东西，只要健康地活着，真诚地爱着，也不失为一种富有。 成功的秘诀就在于多努力一次。为了成功，你努力了多少次？ 骄傲是断了引线的风筝稍纵即逝。 所有的失败，与失去自己的失败比起来，更是微不足道。
运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些 总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。 知之为知之，不知为不知，是知也。——《论语·为政》
考虑 U0 E 的情况
令 则
k1d2d2x212m2kE121k2202m(U02E)
d22
dx2
k222
0
d23
dx2
k123
0
可得：
1(x)Ai1 k x e A 'e i1 k x
2(x)Bk2xe B 'e k2x
2020年江苏南师附中高中物理竞赛辅导课件18量子物理基础(F经典物理的困难)(共15张PPT)
n1 n2
n3
n4
电子轨道
E4 激
E 3 发 态
E2 E1 基态
能级
En/eV 0
-0.85 -1.51
-3.39
n
4
帕邢系
3
2
巴耳末系
-13.6
1
莱曼系
4.里德伯公式的推导 时氢，原氢子原从子高的能发级光En频跃率迁为到低能级Ek
En
波数为
Ek h
8m02h4e3k12
n12
~
定态假设：原子系统只能处在一系 列具有不连续能量的稳定状态(定态) 。定态时核外电子在一定的轨道上 作圆周运动，但不发射电磁波
频率条件:当原子从一个能量为En 的定态跃迁到另一个能量为Ek的定 态时，就要发射或吸收一个频率为
kn的光子
kn
Ek
En h
En>Ek---发射光子
En<Ek---吸收光子
量子化条件:电子在稳定圆轨道上
运动时，其轨道角动量L=mvr必须 等于h/2的整数倍，即
L n h n n1,2,
h2----约化--普--量朗子克数常数 2
1922年玻尔因对原子结构和原子放 射性的研究获诺贝尔物理学奖
3.氢原子轨道半径和能量的计算
(1)轨道半径 根据牛顿定律 和库仑定律有
谢谢观看！
e2
40r2
mv2 r
而 Lmvrn h
2
v nh
2mr
可得
rn
n2m 0h22e
n1,2,
----量子化
n1时： r1=0.52910-10 m
----玻尔半径
rn n2r1
(2)能量 氢原子的能量等于电势能和电子的动 能之和
2020年江苏南师附中高中物理竞赛辅导课件18量子物理基础(共13张PPT)
n k4 k 0,1,
4
2
n4k2
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
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34.无论什么时候，不管遇到什么情况，我绝不允许自己有一点点灰心丧气。 14、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。 18、智力教育就是要扩大人的求知范围。 2、要从对小事物的细心观察中找出发现自然奥秘的途径。 2、健康身体是基础，良好学风是条件，勤奋刻苦是前提，学习方法是关键，心理素质是保证。 6. 就这样遭遇青春，就这样拥有青春，或许有一天，也就这样一个人走过青春，青春是纯美而短暂的，没有人可以拖着青春的尾巴过一辈子
0
a
可得 C 2 a
n(x)02xa s0i,n na xx00xa
k2
2mE 2
k n
a
En
n222
2ma2
n1,2,
讨论：
n0：因为n=0 则n0，无意义
n=1：E1
22
2ma 2
----基态能
En n2，能量间隙不均匀，并随n
的增大而增大。
En 2m22a2 2n1
除端点(x=0,x=a)外，阱内n=0称为
节点。基态无节点，第一激发态有 一个节点，第 n 激发态有n个节点
n (x)
n4
n(x) 2
n3
n2
n 1
0
ax 0
ax
[例7]设质量为m的微观粒子处在宽度 为a的一维无限深势阱中，试求： 粒子在0xa/4区间中出现的几率， 并对n=1和n=的情况算出概率值。 在哪些量子态上，a/4处的概率密
七、失败和挫折是暂时的，只要你勇于微笑；误解和仇恨是暂时的，只要你达观待之；赞扬和激励是暂时的，只要你不耽于梦想；烦恼和忧愁 只是暂时的，只要你不被它左右。大海茫茫，谁可争流，不拒众流方为沧海。芸芸众生，人生无常，不被艰难困苦吓倒，方显英雄本色。
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2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-8 一维无限深势阱
设粒子作一维运动，势能函数为
U(x) 0
0xa(阱)内 x0,xa(阱)外
阱外 U(x)
2m 2 dd2x2 E
须有 0
x
0a
阱内 2md2d(x2x)E(x)
令 k2 2mE2
d2(x)k2(x)0
dx2
节点。基态无节点，第一激发态有 一个节点，第 n 激发态有n个节点
n (x)
n4
n(x) 2
n3
n2
n 1
0
ax 0
ax
[例7]设质量为m的微观粒子处在宽度 为a的一维无限深势阱中，试求： 粒子在0xa/4区间中出现的几率， 并对n=1和n=的情况算出概率值。 在哪些量子态上，a/4处的概率密
n k4 k 0,1,
4
2
n4k2
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1 、伟大的成就，来自为远大的目标所花费的巨大心思和付诸的最大努力。 24. 拧成一股绳，搏尽一份力，狠下一条心，共圆一个梦。 18. 行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。 11. 人之所以有一张嘴，而有两只耳朵，原因是听的要比说的多一倍。 10 、你战胜苦难，它就是你的财富;苦难战胜你，它就是你的屈辱。 2 、一个人只有在全力以赴的时候才能发挥最大的潜能。 10. 体悟好往届高考题，触类旁通。 20 、幸运之神的降临，往往只是因为你多看了一眼，多想了一下，多走了一步。 5 、没有人会关心你付出过多少努力，撑得累不累，摔得痛不痛，他们只会看你最后站在什么位置，然后羡慕或鄙夷。 20 、竹子用了年时间，仅仅长了cm，从第五年开始，以每天cm的速度疯狂的生长，仅仅用了六周时间就长到了米。其实在前面的四年，竹 子将根在土壤里延伸了数百平米。做人做事亦是如此，不要担心你此时的付出得不到回报，因为这些付出都是为了扎根。人生需要储备!多少 人，没熬过那三厘米! 11. 人之所以有一张嘴，而有两只耳朵，原因是听的要比说的多一倍。 4 、无论你觉得自己多么的了不起，也永远有人比你更强;无论你觉得自己多么的不幸，永远有人比你更加不幸。 9. 你可以选择这样的“三心二意”：信心、恒心、决心;创意、乐意。 11 、你经历的所有的困苦都是有意义的，因为这是你要承担重任的先兆。 14 、机会是自己创造的，而不能一味的等待别人的赐予。 8. 快马加鞭，君为先，自古英雄出少年。 富含正能量的高考经典励志语录推荐
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1
§18-8 一维无限深势阱
设粒子作一维运动，势能函数为
U(x) 0
0xa(阱)内 x0,xa(阱)外
阱外 U(x)
2m 2 dd2x2 E
须有 0
x
0a
阱内 2md2d(x2x)E(x)
令 k2 2mE2
d2(x)k2(x)0
dx2
节点。基态无节点，第一激发态有 一个节点，第 n 激发态有n个节点
n (x)
n4
n(x) 2
n3
n2
n 1
0
ax 0
ax
[例7]设质量为m的微观粒子处在宽度 为a的一维无限深势阱中，试求： 粒子在0xa/4区间中出现的几率， 并对n=1和n=的情况算出概率值。 在哪些量子态上，a/4处的概率密
n k4 k 0,1,
4
2
n4k2
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
谢谢观看！
1 、伟大的成就，来自为远大的目标所花费的巨大心思和付诸的最大努力。 24. 拧成一股绳，搏尽一份力，狠下一条心，共圆一个梦。 18. 行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。 11. 人之所以有一张嘴，而有两只耳朵，原因是听的要比说的多一倍。 10 、你战胜苦难，它就是你的财富;苦难战胜你，它就是你的屈辱。 2 、一个人只有在全力以赴的时候才能发挥最大的潜能。 10. 体悟好往届高考题，触类旁通。 20 、幸运之神的降临，往往只是因为你多看了一眼，多想了一下，多走了一步。 5 、没有人会关心你付出过多少努力，撑得累不累，摔得痛不痛，他们只会看你最后站在什么位置，然后羡慕或鄙夷。 20 、竹子用了年时间，仅仅长了cm，从第五年开始，以每天cm的速度疯狂的生长，仅仅用了六周时间就长到了米。其实在前面的四年，竹 子将根在土壤里延伸了数百平米。做人做事亦是如此，不要担心你此时的付出得不到回报，因为这些付出都是为了扎根。人生需要储备!多少 人，没熬过那三厘米! 11. 人之所以有一张嘴，而有两只耳朵，原因是听的要比说的多一倍。 4 、无论你觉得自己多么的了不起，也永远有人比你更强;无论你觉得自己多么的不幸，永远有人比你更加不幸。 9. 你可以选择这样的“三心二意”：信心、恒心、决心;创意、乐意。 11 、你经历的所有的困苦都是有意义的，因为这是你要承担重任的先兆。 14 、机会是自己创造的，而不能一味的等待别人的赐予。 8. 快马加鞭，君为先，自古英雄出少年。 富含正能量的高考经典励志语录推荐
2020年江苏南师附中高中物理竞赛辅导课件18量子物理基础(I波函数 薛定谔方程)(共14张PPT)
E hh p
对能量为E、动量为p的自由粒子， 其平面物质波波函数为
x,t 0ei2(tx)0eiEt px
自由粒子在三维空间运动时有
r ,t 0e iE tp r
二.波函数的物理意义
与光波类比，波函数的强度为
2 *
* ----的共轭复数 由玻恩的概率波概念，粒子出现在
体积元dV内的概率为
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-7 波函数 薛定谔方程
一.波函数 沿x方向传播的平面波波动方程为
y y 0 c2 o(t s x)
上式为下面复数形式的实数部分
yy0e i2 (t x)
为区别一般的波，奥地利物理学家
薛定谔提出用物质波波函数描述微
观粒子的运动状态
四.薛定谔方程
1.一般薛定谔方程 自由粒子：设自由粒子沿x方向运
动，波函数为
iEtpx
x,t 0e
2 p2 x2 2
2 2 p2
2mx2
2m
又 i E iE
t
t
p2 E
2m
2 2i 2mx2 t
----一维运动自由粒子
的含时薛定谔方程
在势场U(x,t)中：粒子的总能量为
EE kU (x,t)p22m U (x,t) i Ei[p2U(x,t) ]
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
谢谢观看！
t 2m 即 i[p2U(x,t) ]
t 2m 又 2pm 2 2m 2 2x 2
22
2m x2 U (x,t) i t
----势场中一维运动粒子 的含时薛定谔方程
推广到三维空间
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mm2c0 24 c(14m 0 cvc 222 )(0 m 202h)c 4m 0h 2ch20 2(0(01 (1c )co o)s)s
m 0c2(0)h0 (1co )
两边同除以 m0c0
0
h (1cos)
m0c
2h m0c
sin2
2
或
0
2c
sin2
2
其中
c
h
----仅与 相关
2.4 31 012m
轻原子中电子束缚较弱，重原子中 电子束缚较紧，所以原子量小的物 质，康普顿效应较强，反之则相反
三.理论推导
光子与静止自由电子
碰撞：
能量 动量
前 后
光子： h 0
电子： m 0c 2
光子： h
h c
0
n0
0
h
n
电子： mc 2
c mv
y
h 0 e
m0c2 x
y h
mc
2
x
e
动量守恒 x方向
h0hcosmcvos
2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
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1
§18-3 康普顿效应
一.康普顿实验 1923年美国物理学家康普顿研究x
射线通过物质时的散射现象发现：散
射线中除了有与入射波长0相同的射 线外，还有>0的射线
----康普顿效应
康普顿1927年获诺贝尔物理学奖
实验装置
康普顿 效应
光阑
入 射
4、健康身体是基础，良好学风是条件，勤奋刻苦是前提，学习方法是关键，心理素质是保证。 13、如果刀刃怕伤了自己而不与磨刀石接触，就永远不会锋利。 8.说服自己、感动自己、征服自己，带着真诚感恩的心，勇敢地走完选定的生活道路，决不回头。 14、读书，这个我们习以为常的平凡过程，实际上是人们心灵和上下古今一切民族的伟大智慧相结合的过程。——高尔基
探测器
光
散射光
x射 线管
石墨
0
0
450
900
1350
实验结果：
=-0随散射角增大而
增大, 与0及散射物质无关
增大，原波长谱线强度
下降，新波长谱线强度增大
对轻元素，新波长的谱线 强度较强；对重元素，新波 长的谱线强度较弱
0
0
450
900
1350
二.光子理论的解释 经典波动理论：
光作用 带电粒子作同频受迫振动
辐射同频光波(散射光) 波长不变
光子理论： 光子与自由或束缚较弱电子的碰撞
光子的一部分能量传给电子，则散射光 子能量小于入射光子
即 h h0 或 0
与束缚很紧的电子碰撞：
电子与整个原子作弹性碰撞，而原 子质量比光子大的多，所以光子不 会显著失去能量，即有=0或=0
y方向 0chcsinmsvin
消去
c
m 2v2c2h22h2022h2 0co(1)s
能量守恒
y h
h0m0c2hm2c
h
0
me0c 2emc2
x
m 2v2c2h22h2022h2 0co
m2 ch(0)m 0c2
平方 m 2c4h202h222h20
(2)-(1) m 02c42h0 m c2(0)(2)
11、人若有志，万事可为。 27.你以为挑起生活的担子是勇气，其实去过自己真正想要的生活才更需要勇气。 1. 人非要经历一番不同平时的劫难才能脱胎换骨，成为真正能解决问题的人。 6、书犹药也，善读之可以医愚。——刘向 7. 生活是公平的，哪怕吃了很多苦，只要你坚持下去，一定会有收获，即使最后失败了，你也获得了别人不具备的经历。 14.没有风浪，便没有勇敢的弄潮儿；没有荆棘，也没有不屈的开拓者。 1、古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。 2. 无论正在经历什么，都请不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持会被辜负。谁的人生不是荆棘前行，生活从来不会一蹴而就，也不会永远 安稳，只要努力，就能做独一无二平凡可贵的自己。
m 0c----电子的康普顿波长
[例4]单色 x 射线被电子散射而改变 波长。问(1)波长的改变量与原波长 有没有关系？(2)光子能量的改变值 与光子原来能量有没有关系？
解： 2h sin2
m0c 2
----与原波长无关
康普顿散射的一个重要特点
光子能量改变量(光子损失的能量)
(h)h(0)h(cc0)
量子物理B
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
谢谢观看！
5.不管环境多么纵容你，都要对自己有要求，保持自律的气质。或许它暂时不能改变你的现状，但假以时日，它回馈的一定让你惊喜。对自己 有要求的人，总不会过得太差。一边随波逐流，一边抱怨环境糟糕的人，最没劲了。
2.赚钱之道很多，但是找不到赚钱的种子，便成不了事业家。 7.因为有悔，所以披星戴月;因为有梦，所以奋不顾身。 4、书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲。——于谦 13、如果刀刃怕伤了自己而不与磨刀石接触，就永远不会锋利。 2、有志始知蓬莱近，无为总觉咫尺远。 8.有些梦想，纵使永远也没办法实现，纵使光是连说出来都很奢侈。但如果没有说出来温暖自己一下，就无法获得前进的动力。 1. 人非要经历一番不同平时的劫难才能脱胎换骨，成为真正能解决问题的人。 11、人生不得行胸怀，虽寿百岁犹为无也。 4.千里之行，始于足下。 8.拥有正能量的人，懂得豁达包容，不会轻易放弃，不会唉声叹气。让正能量更多陪伴你岁月的灵魂和行为，潜移默化的滋润中，你会离幸福 越来越近。
hc hc
0
0(0 )
hc h (1 cos)
m0c
02
0
h m0c
(1 cos)
hc h (1cos)
由 0
c
0
有
(h) m0c
02
0
h (1cos)
m0c
(h)m0(ch20)h2(10 (1ccoo)s)s
----入射光子能量(h0)越高，
散射损失的能量越高
(h)也是电子获得的反冲动能
m 0c2(0)h0 (1co )
两边同除以 m0c0
0
h (1cos)
m0c
2h m0c
sin2
2
或
0
2c
sin2
2
其中
c
h
----仅与 相关
2.4 31 012m
轻原子中电子束缚较弱，重原子中 电子束缚较紧，所以原子量小的物 质，康普顿效应较强，反之则相反
三.理论推导
光子与静止自由电子
碰撞：
能量 动量
前 后
光子： h 0
电子： m 0c 2
光子： h
h c
0
n0
0
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电子： mc 2
c mv
y
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2
x
e
动量守恒 x方向
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2020年
高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§18-3 康普顿效应
一.康普顿实验 1923年美国物理学家康普顿研究x
射线通过物质时的散射现象发现：散
射线中除了有与入射波长0相同的射 线外，还有>0的射线
----康普顿效应
康普顿1927年获诺贝尔物理学奖
实验装置
康普顿 效应
光阑
入 射
4、健康身体是基础，良好学风是条件，勤奋刻苦是前提，学习方法是关键，心理素质是保证。 13、如果刀刃怕伤了自己而不与磨刀石接触，就永远不会锋利。 8.说服自己、感动自己、征服自己，带着真诚感恩的心，勇敢地走完选定的生活道路，决不回头。 14、读书，这个我们习以为常的平凡过程，实际上是人们心灵和上下古今一切民族的伟大智慧相结合的过程。——高尔基
探测器
光
散射光
x射 线管
石墨
0
0
450
900
1350
实验结果：
=-0随散射角增大而
增大, 与0及散射物质无关
增大，原波长谱线强度
下降，新波长谱线强度增大
对轻元素，新波长的谱线 强度较强；对重元素，新波 长的谱线强度较弱
0
0
450
900
1350
二.光子理论的解释 经典波动理论：
光作用 带电粒子作同频受迫振动
辐射同频光波(散射光) 波长不变
光子理论： 光子与自由或束缚较弱电子的碰撞
光子的一部分能量传给电子，则散射光 子能量小于入射光子
即 h h0 或 0
与束缚很紧的电子碰撞：
电子与整个原子作弹性碰撞，而原 子质量比光子大的多，所以光子不 会显著失去能量，即有=0或=0
y方向 0chcsinmsvin
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能量守恒
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11、人若有志，万事可为。 27.你以为挑起生活的担子是勇气，其实去过自己真正想要的生活才更需要勇气。 1. 人非要经历一番不同平时的劫难才能脱胎换骨，成为真正能解决问题的人。 6、书犹药也，善读之可以医愚。——刘向 7. 生活是公平的，哪怕吃了很多苦，只要你坚持下去，一定会有收获，即使最后失败了，你也获得了别人不具备的经历。 14.没有风浪，便没有勇敢的弄潮儿；没有荆棘，也没有不屈的开拓者。 1、古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。 2. 无论正在经历什么，都请不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持会被辜负。谁的人生不是荆棘前行，生活从来不会一蹴而就，也不会永远 安稳，只要努力，就能做独一无二平凡可贵的自己。
m 0c----电子的康普顿波长
[例4]单色 x 射线被电子散射而改变 波长。问(1)波长的改变量与原波长 有没有关系？(2)光子能量的改变值 与光子原来能量有没有关系？
解： 2h sin2
m0c 2
----与原波长无关
康普顿散射的一个重要特点
光子能量改变量(光子损失的能量)
(h)h(0)h(cc0)
量子物理B
THE END 祝大家竞赛顺利、学业有成
谢谢观看！
5.不管环境多么纵容你，都要对自己有要求，保持自律的气质。或许它暂时不能改变你的现状，但假以时日，它回馈的一定让你惊喜。对自己 有要求的人，总不会过得太差。一边随波逐流，一边抱怨环境糟糕的人，最没劲了。
2.赚钱之道很多，但是找不到赚钱的种子，便成不了事业家。 7.因为有悔，所以披星戴月;因为有梦，所以奋不顾身。 4、书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲。——于谦 13、如果刀刃怕伤了自己而不与磨刀石接触，就永远不会锋利。 2、有志始知蓬莱近，无为总觉咫尺远。 8.有些梦想，纵使永远也没办法实现，纵使光是连说出来都很奢侈。但如果没有说出来温暖自己一下，就无法获得前进的动力。 1. 人非要经历一番不同平时的劫难才能脱胎换骨，成为真正能解决问题的人。 11、人生不得行胸怀，虽寿百岁犹为无也。 4.千里之行，始于足下。 8.拥有正能量的人，懂得豁达包容，不会轻易放弃，不会唉声叹气。让正能量更多陪伴你岁月的灵魂和行为，潜移默化的滋润中，你会离幸福 越来越近。
hc hc
0
0(0 )
hc h (1 cos)
m0c
02
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----入射光子能量(h0)越高，
散射损失的能量越高
(h)也是电子获得的反冲动能