原子物理学第二章83页PPT

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原子物理学第2章原子的量子态全解

原子物理学第2章原子的量子态全解

的温度升高时,单色辐射能量密度
最大值向短波方向移动.
0 1 2 3 4 λ(µm) 绝对黑体辐射能量密度按波长分布(实验)曲线
第二章 原子的量子态:玻尔模型
Manufacture: Zhu Qiao Zhong
4
物体辐射总能量按波长分布决定于温度.
800K
1000K
1200K
固体在温度升高时颜色的变化
矛盾二:经典的光强和时间决定光电流大小;而光电效应中只有 在光的频率大于红限时才会发生光电效应.
矛盾三:经典的驰豫时间(or:响应时间)较长 (若光强很小,电 子需较长时间吸收足够能量才能逸出),而光电效应不超过10-9s.
实验表明:光强为1μW/m2的光照射到钠靶上即有光电流产生, 这相当于500W的光源照在6.3km处的钠靶.
第二章 原子的量子态:玻尔模型
Manufacture: Zhu Qiao Zhong
10
“在目前业已基本建成的科学大厦中,物理学家似乎只要 做一些零碎的修补工作就行了;然而在物理学晴朗天空的 远处,还飘着两朵令人不安的愁云.”
——《19世纪笼罩在热和光的动力论上的阴影》 1900年4月27日于不列颠皇家科学院
1)光电流与入射光强度的关系
光电子
单色光
I
e
Is
A
V
遏止电压
光强较强 光强较弱
第二章 原子的量子态:玻尔模型
Ua o
U
Manufacture: Zhu Qiao Zhong
15
第二章 原子的量子态:玻尔模型
Manufacture: Zhu Qiao Zhong
16
2)光电子初动能与入射光频率呈线性关系,而与入射光强度

原子物理学总复习 ppt课件

原子物理学总复习  ppt课件
反常塞曼效应:谱线分裂的条数,间距和偏振情况与正常 塞曼效应不完全相同时。
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25
塞曼效应的解题思路:
应掌握分析塞曼效应、计算、作图的基本方法。
基本步骤
1, 计算原谱线跃迁初、末态的朗德因子g1和g2
2,列表计算可能的 M1g1, M 2 g2; M 2 g2 M1g1 值
3,计算分裂后每条谱线与原谱线的频率差(或波数差)
0除外)
Δj1 0
或对换
Δj2 0,1
ΔJ 0,1(0 0除外)
PPT课件
19
第六章 在磁场中的原子
一、基本要求
1、理解用有效磁矩代表原子总磁矩的理由 2、掌握在LS耦合下原子总磁矩的计算公式 3、理解在外磁场中原子能级的分裂 4、理解斯特恩 — 盖拉赫实验的解释 5、确切理解塞曼效应
重点: 1、碱金属原子光谱的规律和能级 2、碱金属原子光谱精细结构的规律 3、电子自旋与轨道的相互作用规律
PPT课件
10
一、基本内容
碱金属原子光谱项
T

R (n x )2

R n2
碱金属原子定态的能级
Enl

hcT (nl)

hcR (n x )2


hcR n2

13
.6
pj j( j 1)
j l s,l s 1,....., l s
精细结构产生的原因:对于S态电子(l=0),j量子数取 唯一值1/2,故为单层。对于p、d、f…等电子(l≠0),j 量子数取两个可能值,故为双层。
原子态符号
2s1 重态数
L
j
单电子辐射跃迁的选择定则PPT:课件∆l=±1,∆j=0,±1

原子物理课件cap2

原子物理课件cap2
第一节何等的
黑体辐射
困难。然而,历史很快作出了判断,1922年,
爱因斯坦因光电效应获诺贝尔物理奖。
光电效应
光 谱
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目录
结束
(一)光谱 • 光谱是电磁辐射(不论在可见区或在可见区外)的波 长成分和强度分布的记录;有时只是波长成分的记录。 • 光谱是研究原子结构的重要途径之一。 (二)光谱仪 光谱仪:能将混合光按不同波长成分展开成光谱的仪 器。 光谱仪的组成:光源、分光器、记录仪,若装有照相 设备,则称为摄谱仪。
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结束
第二章:原子的量子态:玻尔模型
第一节:背景知识 例如,用光强为 1 / m 2 的光照到钠金属表 面,根据经典理论的推算,至少要 107 秒(约 合120多天)的时间来积聚能量,才会有光电 子产生;事实上,只要ν >ν 0 ,就立即有光电 子产生,可见理论与实验产生了严重的偏离. 此外,按照经典理论,决定电子能量的是光 强,而不是频率.但实验事实却是:
光电效应
光 谱
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结束
第二章:原子的量子态:玻尔模型
第一节:背景知识 早在1887年,德国物理学家赫兹第一个观察 到用紫光照射的尖端放电特别容易发生,这实 际上是光电效应导致的.由于当时还没有电子 的概念,所以对其机制不是很清楚. 直到1897年汤姆逊发现了电子.人们才注意 到一定频率的光照射在金属表面上时,有大量 电子从表面逸出,人们称之为光电效应。光 电效应呈现出以下特点: 1.对一定金属有一个临界频率v0 ,当ν <ν 时,无论光强多大,无电子产生;
黑体辐射实验
前者导致了相对论的诞生后,后者导致了量 子论的诞生。

原子物理――量子力学初步精品PPT课件

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• 因此可认为,光学是经典物理学向近代物理学(包 括量子论和相对论)过渡和发展的纽带和桥梁。
海森伯不确定关系的讨论
• 经典粒子:可以同时有确定的位置、 速度、动量、能量…… 其运动是可以用轨迹来描述的。
• 经典波:有确定的波长,但总是在空 间扩展,没有确定的位置
• 波粒二象性:不可能同时具有确定的 位置和动量。如何来确定它们位置、 动量等物理量?
• 粒子在其中以驻波的形式存在 • 匣子壁是驻波的波节 • 匣子的长度是半波长的整数倍
匣子 长度
Ln
2
p h
p nh 22m
n2h2 8mL2
束缚粒子的能 量是量子化的
如果将匣子等效为核的库仑势场
• 其中的粒子就是核外电子,电子沿轨道运动一周后回到起点
• 轨道的周长为匣子长度的2倍
资料仅供参考约恩逊clausjnsson实验1961年50kv005a缝间距基本数据89年日立公司的电子双棱镜实验单电子干涉实验20029物理世界最美丽的十大物理实验让电子通过特制的金属狭缝资料仅供参考1989年日立公司的akiratonomura等人作了更精确的实实际测量证明每秒钟只有少于1000个电子入射到双棱镜中所以不可能有两个或两个以上的电子同时到达接收装置上因而不存在干涉是两个电子相互作用的结果20029物理世界最美丽的十大物理实验资料仅供参考如果让入射电子数减弱每次仅有一个电子射出经过一段时间后仍能得到稳定的双缝干涉花样
1926 年玻恩提出 德布罗意波是概率波 .
统计解释:在某处德布罗意波的强度是与粒子在该 处邻近出现的概率成正比的 .
概率概念的哲学意义:在已知给定条件下,不可能 精确地预知结果,只能预言某些可能的结果的概率 .
三、量子态—波粒二象性的必然结果

原子物理学第二章

原子物理学第二章

b.原子中的电子和原子核绕二者的质心运动 在这种情况下讨论问题,利用玻尔理论
m r1 r mM
r1 r2 r
Mr1 mr2
M r2 r mM
此时二粒子所受向心力是 Ze 2 M 2 r1 m 2 r2 4 0 r 2 Mm ze2 rw2 有 令 mM 4 0 r 2 h 由玻尔理论:角动量量子化: Mvr1 mvr2 n 2 h 2 可得 r w n 2 4 0 n 2 h 2 可以得到:r= 4 2 e2 z
结果:
当U KG =4.68,4.9,5.29,5.78, I 6.73V时, A下降。
1
分析:
4.9V是已测得的第一激发电势, 6.37V有相应的光谱线被观察到,波 长是1849埃,其余的相当于原子被激 发到一些状态,但是很难发生自发跃 迁而发出辐射,所以光谱中没有相应 谱线,这些状态称为亚稳态。
中)。也就是说原子的角动量的取向是量子化的,
称为原子的空间取向量子化
一. 电子轨道运动的磁矩
电子的轨道运动相当于一个闭合电路中的电流, 故它将产生一定的磁矩
iA
e i t A
2 0
1 2 1 2 2 1 r d r dt mr 2 dt 2 2 0 2m t
n nr
值,也就是有
n=
n
, nr =0 对应与圆轨道。
2. 能量与简并 a
1 2 2 2 1 ze2 E (r r ) 2 4 0 r
2 2 me4 z 2 2 2 2 (4 0 ) n h
b. E只与n有关,对于同一个n有n个可能的轨道, n个轨道对应于n个运动状态,而n个轨道的能量相 同 。也就是n个运动状态的能量相同——称这种 情况为n维简并。

原子物理学课件:第二章:原子的能级和辐射

原子物理学课件:第二章:原子的能级和辐射

2020/9/30
21
实验装置示意图
单色光照射到作为正极的 金属板表面,引起光电子 的逸出。
在另一端加上负电压(减速势)V,它的大小是电子能量的直接
量度。如果从正极发射出来的电子的最大动能为
eV
eV0
1 2
m
vm2
1 2
m
vm2
,那么当
时,就没有一个电子能够到达负极,于是电流i为零。V0被称为遏
止电压。 2020/9/30
1 n2
),n
4,5, 6,
(4)布喇开系(红外):
1 RH ( 42
1 n2
),n
5, 6, 7,
(5)普丰特系(红外):
RH
(
1 52
1 ),n n2
6, 7,8,
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3、里德伯公式 (1889年)
1 RH ( m2
1 n2
)
m=1,2,3……; 对每个m, n=m+1,m+2,m+3……构成谱线系
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5பைடு நூலகம்
从理论上分析,黑体腔壁可认为是由大量作谐振动的 谐振子(作谐振动的电偶极矩)组成
振动的固有频率可从(0-∞)连续分布,谐振子通过发 射与吸收电磁波,与腔中辐射场不断交换能量。
(2) 基尔霍夫定律 1859年
黑体辐射达平衡时,辐射能量密度E(v,T)随v的变化曲线 只与黑体的T有关,而与空腔的形状及组成材料无关。
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8
维恩 (Wilhelm Wien 德国人 1864-1928)
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热辐射定律的发现 1911年 诺贝尔物理学奖获得者 斯特藩—玻耳兹曼定律和维恩位移 律是测量高温、遥感和红外追踪等 技术的物理基础。

原子物理课件第二章_课件

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黑体辐射 光电效应 光谱
第二天鲁本斯就把这一喜讯告诉了普朗克, 从而使普朗克决心:“不惜一切代价,找到 一个理论解释。”
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第二章:原子的量子态:玻尔模型
第一节:背景知识
经过近二个月的努力,普朗克在同年12月14 日的一次德国物理学会议上提出:
电子辐射能量的假设:E=nhv(n=1,2,3,……)?
玻尔假设
电子的运 动
氢光谱的 解释
2.频率条件:电子并不永远处于一个轨道上, 当它吸收或放出能量时,会在不同轨道间发 生跃迁,跃迁前后的能量差满足频率法则:
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第二章:原子的量子态:玻尔模型
第二节:玻尔模型
3.角动量量子化假设:电子处于上述定态时, 角动量L=mvr是量子化的.
1916年,美国物理学家密立根通过实验, 证实了(4)式的正确性,并精确测定了普朗克
常数h;但他还是认为:"尽管爱因斯坦的公
式是成功的,但其物理理论是完全站不住脚."
黑体辐射 光电效应 光谱
不仅如此,1913年包括普朗克在内的德国最 著名的物理学家也都认为,爱因斯坦的光量 子理论是他在思辩中"迷失了方向".
1.对一定金属有一个临界频率v0 ,当ν<ν0
时,无论光强多大,无电子产生;
黑体辐射 光电效应 光谱
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第二章:原子的量子态:玻尔模型
第一节:背景知识
2.当ν>ν0 时,无论光多弱,立即有光电子
产生;
3.光电子能量只与照射光的频率有关。光强 只影响光电子的数目。
黑体辐射 光电效应 光谱
不过当玻尔理论应用于复杂一些的原子 时,就与实验事实产生了较大的出入。这说 明玻尔理论还很粗略,直到1925年量子力学 建立以后,人们才建立了较为完善的原子结 构理论。

原子物理学第2章

原子物理学第2章
原子物理学第2章

CONTENCT

• 原子结构 • 原子光谱 • 原子力与分子结构 • 原子核物理 • 放射性与核辐射
01
原子结构
原子核与电子
原子核位于原子的中心,由质子和中子组成,具有 正电荷。
电子围绕原子核运动,具有负电荷,与原子核的电 荷数相等但电性相反。
原子核的质量约占整个原子质量的99.96%,但体积仅 占原子体积的极小部分。
衰变过程中,原子核会释放出放射性射线,如α 射线、β射线和γ射线等。
3
衰变过程中,原子核的质子数和中子数会发生变 化,从而转变为另一种元素。
原子核的裂变与聚变
原子核的裂变是指一个重原子核分裂成两个或多 个较轻的原子核,同时释放出大量的能量。
聚变是指轻元素原子核融合成重元素原子核线是原子能级跃 迁产生的谱线,具有特 定的波长和强度,可用 于光谱分析和原子识别 。
共振线是当激发能级与 辐射能级接近时,由于 共振效应而产生的强辐 射线。
带光谱
95% 85% 75% 50% 45%
0 10 20 30 40 5
带光谱是由多个线光谱的叠加而成的连续光谱带,其 特征是具有明显的边缘和中心波长。
金属键
总结词
金属键是一种化学键,存在于金属原子之间,通过自由电子的相互作用而形成。
详细描述
金属键的特点是具有方向性和饱和性,对金属材料的机械性质和导电性等物理 性质有重要影响。金属键的形成是由于金属原子失去部分外层电子后形成的正 离子与其它金属原子的外层电子之间的相互作用。
04
原子核物理
原子核的结构
裂变过程中,中子起到关键作用,因为它们可以 轰击重原子核并引发裂变反应。
太阳和其他恒星通过聚变反应释放出巨大的能量 。

原子物理学PPT课件

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这些谐振子可以发射和吸收辐射能。但是
这些谐振子只可能处于某些分立的状态中,
谐振子的能量并不象经典物理学所允许的
可具有任意值。
黑体内的驻波
Planck假设:振子振动的能量是不连
续的,只能取最小能量ε0 的整数倍 ε0, 2ε0, 3ε0, …, nε0, 即 E =nε=nhv , 其 中
n=1,2,3…称为量子数,式中h为一个
e
e +
能量辐射损失
4
原子稳定性困难(续)
r
核 离心力与库仑力平衡 式
me
v2 r
Ze2
4 0r2
模 角动量 型
L mevr
的 困 难
经典电动力学,单 位时间内辐射能量
P
2 3
1
4 0
e2 c3
a2
2 ( 1 )7
3 4 0
e2 c3
me2
(Ze2 )6 L8
动能耗尽
P
1 2
mev2
电子加速运动辐射电磁波,能量不断损失,电子回转半径
瞬时性问题 按经典理论,电子逸出金属所需的能量,需要有
一定的时间来积累,一直积累到足以使电子逸出金属
表面为止.与实验结果不符 .经典的驰豫时间50min,
光电效应的不超过1ns
27
二 光子 爱因斯坦方程
(1) “光量子”假设 光子的能量为 h
(2) 解释实验
爱因斯坦方程 h 1 mv2 W
2
31
光源
分光器
记录仪
棱镜摄谱仪示意图
32
(三)光谱的类别
光谱分类
线状谱 带状谱
连续谱
原子谱. 如:钠灯 分子谱
固体.如:白炽灯

最新2019-原子物理第2章-PPT课件

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连续谱:固体的高温辐射。
黑体辐射 光电效应 光谱
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第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论
第一节:原子光谱
带光谱:波长在各区域内连续变化,此为分 子光谱;
黑体辐射 光电效应 光谱
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第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论
第一节:原子光谱
线光谱:波长不连续变化,此种为原子光谱; 黑体辐射
RHeZ2RH
~Z2RH(n112
1 n22
)
~HeRH(n1122n2122)
上式中n1取4,n2取5、6、7、….就与毕克林系规律相同
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第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论
第四节:类氢离子光谱
尽管上述结果与观察结果非常一致,但还有一个明显 的差别:类氢离子光谱与氢光谱并不完全重合。
22me4 RH (4 0)2h3c
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玻尔假设 电子的运 动 氢光谱的 解释
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第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论
第三节:玻尔模型
从理论上导出里德伯常数:
RH
22me4 (4 0)2h3c
h 6.626201034 J .s e 1.602191019 C m 9.109561031 k g
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第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论
第一节:原子光谱
光谱的分类:不同的光源有不同的光谱,发出 机制也不尽相同,根据波长的变化情况,大致 可分为三类:
连续谱、带光谱、线光谱
黑体辐射 光电效应 光谱
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第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论

《原子物理学第二章》PPT课件

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波长的分布不同 (4)热辐射的能量与波长与温度有关 (5)辐射能来自原子或分子的无规热运动
能量,不发生内部状态的改变。
任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁 波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分 布都与温度有关。
2.几个概念
(1)单色辐出度 R(,T )
描写物体辐射本领的物理量。
表示在一定温度T下,单位时间内从物
实验值 理学面临一场革命性的

变革!



瑞利--金斯
维恩
o 1 2 3 4 5 67
8 9λ(μm)
(M.Planck ,1858—1947)
6,普朗克公式与能量子假说
1)普朗克公式
1900年德国物理学家普朗克在维恩位移定律和瑞利--金斯公式
之间用内插法建立一个普遍公式:
M 0 (T )
2hc2 5
由相对论光子的质能关系 E mc2 h
光子的质量 m E / c2 h / c2
由相对论质速关系
m
m0
1 (v / c)2
有 m0 0
所以,光子的静止质量为零,光子的能量就是动能
由狭义相对论能量和动量的关系式 E2 p2c2 m02c4
光子的能量和动量的关系式为: E pc
光子的动量: P E h
1 ehc / kT
1
M 0 (,T )
式中:k为玻尔兹曼常数,
普朗克公式
实验 瑞利-琼斯
h 称为普朗克常数。
与实验结果相符合。
普朗克理论值
维恩理论值
T=1646k
(1)普朗克公式与黑体辐射实验曲线完全吻合
(2)经过短波近似( h kT
exp(h / kT ) 1)

原子物理学-第二章-原子的能级和辐射ppt课件

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Z2 n2
~(4220m )2h4e3c(m12 n12)
~RZ2(m12 n12)
2 2me4 R (40 )2 h3c
~
R(m12
1 n2
)
对氢原子
R(422 0m )2h43ec1.09737 13 7 0m 11 (理论值)
RH1.096 71770 完m 整5 版1pp8 t课件
(实验值)
H
(Å ) 6562.8
Bn2n 24 n3,4,5,
B3645.6Å
H 4861.3
Balmer经验公式
H 4340.5 H 4101.7
n , B 线系限
完整版ppt课件
3
1890年 Rydberg用波数改写:
v 1 B 4 2 1 2 n 1 2 R H 2 1 2 n 1 2 n 3 ,4 ,5 ,
普丰特系(远红外):
vRH5 12n 12 n6,7,8
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5
完整版ppt课件
6
线系的一般表示:
vRH
1 m2
n12
令:
T(m)
RH m2
T(n)
RH n2
并合原则: v T (m ) T (n )
光谱项
每一谱线的波数差都可表达为二光谱项之差
这些经验公式是否反映了原子内部结构的规律性??
光谱及其分类光谱光谱spectrumspectrum电磁辐射频率成分和强度分布的关系图电磁辐射频率成分和强度分布的关系图光源光源分光器棱镜或光栅分光器棱镜或光栅纪录仪纪录仪感光感光底片或底片或光电纪光电纪光谱仪光谱仪将混合光按不同波长成分展开成光谱的仪按光谱结构分类按光谱结构分类连续光谱连续光谱固体热辐射固体热辐射线光谱线光谱原子发光原子发光带光谱带光谱分子发光分子发光按光谱机制分类按光谱机制分类发射光谱发射光谱样品光源样品光源分光器分光器纪录仪纪录仪吸收光谱吸收光谱连续光源连续光源样品样品分光器分光器纪录仪纪录仪光谱由物质内部运动决定包含内部结构信息光谱由物质内部运动决定包含内部结构信息2222氢原子的光谱实验规律氢原子的光谱实验规律一

原子物理第2章

原子物理第2章

原子物理第2章第三节:玻尔模型从理论上导出里德伯常数:结束目录nextback 氢光谱的解释玻尔假设电子的运动第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论第三节:玻尔模型氢原子轨道半径与谱系结束目录nextback氢光谱的解释玻尔假设电子的运动赖曼系n=1n=2n=3n=4n=5r04r09r016r025r0布喇开系巴耳末系帕邢系第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论第三节:玻尔模型结束目录nextback氢光谱的解释玻尔假设电子的运动第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论第四节:类氢离子光谱结束目录nextback第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论毕克林系起初以为是星体上的一种特殊氢,后在实验室中加氦后的氢光谱中观察到,得以确认是氦离子的光谱。

氢光谱类氢光谱第四节:类氢离子光谱结束目录nextba ck第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论如果套用玻尔理论,只需要将氢原子理论中的Z改为2,就可得到氦离子的光谱理论公式上式中n1取4,n2取5、6、7、….就与毕克林系规律相同第四节:类氢离子光谱结束目录nextback第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论尽管上述结果与观察结果非常一致,但还有一个明显的差别:类氢离子光谱与氢光谱并不完全重合。

这一差别后来被认为是里德伯常数的变化引起的。

考虑原子核的运动,推导出修正后的里德伯常数核的质量有关。

修正后的里德伯常数与观测结果非常一致第四节:类氢离子光谱结束目录nextback第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论里德伯常数受核的质量影响的理论曾被用来证实氢的同位素-氘-的存在。

起初有人从原子质量测定估计有原子量为2的氢存在,但如存在,含量应很低,一时难以确认。

1932年尤雷(HCUre y),观察到类氢光谱,通过质量修正,能很好得到解释。

从而确认氘-的存在。

第四节:类氢离子光谱结束目录nextback第二章:原子的能级与辐射:玻尔理论玻尔理论非常成功地解释了氢、类氢离子光谱的规律,一度被人们广泛接受。

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总的微分散射截面
d ' md nAtd
第35页/共48页
d
dN I
a 4
2
1
sin4
d
2
d ' md dN '
I
d
'
nAt
a 4
2
1
sin4
d
2
dN ' I
nAt
a 4
2
1
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d
dN '
AId
nt
a 4
2
1
sin 4
2
2
dN '
Nd
nt
a 4
2
1
sin4
第12页/共48页
Sir Joseph John Thomson
汤姆逊被誉为:“一位最 先打开通向基本粒子物 理学大门的伟人.”
J.J. Thomson 1897 放电管
1906诺贝尔物理学奖
第13页/共48页
加电场E后,射线偏转, 阴极射线带负电。
再加磁场B后,射线不偏转, qB qE E / B 。
第8页/共48页
1833年 法拉第电解定律
W M Q F
1857年德国玻璃工海因里希·盖斯勒发明了更好的泵来抽 真空,由此发明了盖斯勒管
1858德国普吕克利用“盖斯勒管”研究气体放电,辉光现 象随磁场变化改变形状
1869其学生西多夫10万分之一大气压下,物体置入阴极 与荧光屏之间会有影子,射线起源于阴极,射线直线传播
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机械原子学说 17世纪 Newton
原子
有质量的球形微粒 通过吸引力机械地结合成宏观物体
原子的运动是机械位移,遵守力学定律

《原子物理学》PPT课件

《原子物理学》PPT课件
R
40 2Z 1.44fmMeV/0.1nm 3105 Z rad
E (MeV)
E
15
1-2-3 解释 粒子散射实验(4)
• 带正电物质散射(汤氏模型)(4)
–电子对α粒子的偏转的贡献(对头撞)(1)
动量、动能守恒
m v0 m v1 meve ,
1 2
m v02
1 2
m v12
1 2
meve2
2
28
1-3-2 卢瑟福公式的推导 (3)
• 空心圆锥体的立体角 ~ d
ds 2 r sin rd ;
d
ds r2
2
sin d
2 b | db
A
|
a2d 16 Asin4
2
29
1-3-2 卢瑟福公式的推导 (4)
• 薄箔内有许多环: 核 ~ 环;
• 薄箔体积: At; 薄箔环数: Atn • 粒子打在Atn环上,散射角 相同
• 一个粒子打在薄箔
上被散射到 ~ -d
的几率
dp(
)
16
a2d
4
Asin
nAt
2
30
1-3-2 卢瑟福公式的推导 (5)
• N个粒子打在薄箔上测量到 ~ -d 的粒子数
dN
N a2d 16 A sin 4
nAt
ntN
1
4 0
Z1Z2e2 4E
2
d
sin4
2
2
• 微分截面(卢瑟福公式)
–重复散射也不会产生大角度
• 重复散射为随机, 平均之后不会朝一个方向 特别不会稳定地朝某一方向散射
–汤姆逊原子模型与实验不符!
18

原子物理学 课件-第二章 原子的能级和辐射

原子物理学 课件-第二章 原子的能级和辐射

pdq nh ?

原子物理学
证明:
P dq n h 既包含了玻尔圆周运动量子化条件, 又有普朗克的量子论推论.它确实是量子化通则.
i i i

原子物理学
§2.7
索末菲对玻尔理论的推广
玻尔理论的发展: 推广 修正 索末菲理论 量子力学
玻尔理论的建立: 引子 内容 验证 光谱之谜 玻尔假设 夫一赫实验
n 1,2,3,, n 同一 n nr n 1, n 2, n 3,,0 n n, nr 0, b a n n, nr 0,
椭圆轨道 圆轨道
n , nr n对
一个圆轨道 , n-1个椭圆轨道
有n个不同的b值,n个形状不同的轨道
例如:
a1 n 1, n 1, a b 圆 z a1 a1 n 1, a 4 , b 2 z z n2 a1 n 2, a b 4 圆 z
电离态 8
(1)量子化轨道图 赖曼系 巴尔末系 赖曼系 巴尔末系
4 3
激 发 态
n =2
n =1 基态

原子物理学
轨道能级图的特点:
1)邻近轨道间隔随n增加而增加,n越大,相邻轨道越远离.
2)邻近能级间隔随n增加而减小,n越大,相邻能ห้องสมุดไป่ตู้越密集.
3)轨道与能级一一对应。 基态 第一激发态

原子物理学
§2.2 氢原子光谱的实验规律 一、氢原子光谱线系
1885年,光谱学家发现氢光谱(14条,可见区4条)。

原子物理学
氢原子光谱的五个线系: 紫外区:赖曼系: 可见区:巴尔未系: 近红外区:帕邢系: 近红外,布喇开系: 远红外,普丰特系:

原子物理学课件 (2)

原子物理学课件 (2)
A.能量守恒 撞前:h+m0c2 (低能电子,忽略电子动能); 撞后:h+(m02c4 +P2c2)1/2 (相对论能量)
说明:光 (光子,photon) 以p = h / 为单位携带动量。 康普顿(美国人)由于X光被低能自由电子散射的实验获得 1927年度诺贝尔物理奖。
B. 动量守恒 撞前: 水平方向:h/c; 垂直方向:0 撞后: 水平方向:(h/c)cos +Pcos;垂直方向:(h/c)sin-Psin
光从何来? 圣经:上帝创造;玻尔,爱因斯坦:能级跃迁,。。。 光是什么? 牛顿的微粒学说(光子流); 依据:光的直线传播性质,反射折射定律); 惠更斯-菲涅尔的波动学说(光波); 依据:光的干涉、衍射及偏振现象。
单缝 双缝 光屏
杨氏双缝干涉实验
光源
10大经典物理实验之一
2.1.1
波动特性参量:
光的波动性
2
“光” 是一种波动已成定论?
(1) 黑体辐射实验
(2) 光电效应实验 Einstein 关系式: (3) 康普顿散射实验
2.1.2 现
光的“粒子性”新发
E = h=hc / p = h / =h /c = ℏ k
(k = 2 / : 波矢)
描述光的粒子特性参量:(E,p ) 描述光的波动特性参量:( , ) 能量关系式 : “ E = h=hc / ” 的实验证明: 光电效应实验
2.2 物质(实物粒子)的波粒二象性
2.1.3 光的波粒二象性 光即有波动的属性,又具有粒子的属性。 ------光具有波粒二象性。
光的波动性参量(,)和光的粒子性参量(E,p)通过
爱因斯坦关系式联系起来。
2.2.1
德布罗意的类比假设
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