1. 名词解释:
量子:量子(quantum)是现代物理的重要概念。最早是M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍。后来的研究表明,不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。
黑体辐射:黑体辐射是指由理想放射物放射出来的辐射,在特定温度及特定波长放射最大量之辐射。同时,黑体是可以吸收所有入射辐射的物体,不会反射任何辐射,但黑体未必是黑色的,理论上黑体会放射频谱上所有波长之电磁波。
光电效应:光束照射在金属表面会使其发射出电子的物理效应。发射出来的电子称为“光电子”。要发生光电效应,光的频率必须超过金属的特征频率。光电效应说明了光具有粒子性。相对应的,光具有波动性最典型的例子就是光的干涉和衍射。光频率必须大于或等于极限频率,光电效应才能发生。
2.以三个实验为例,具体说明量子概念提出的实验数据。
普朗克提出量子假设,认为物体吸收或发射电磁辐射,只能以量子的方式进行,能量是不连续的,如普朗克公式
爱因斯坦提出了概念,认为辐射场就是由光子组成,光量子能量为,如光电效应
波尔提出了量子论,认为原子具有分立能量的定态,两个定态之间的量子跃迁和频率条件,如氢原子光谱
薛定谔创建了波动力学,提出了薛定谔方程; 海森伯创建了矩阵力学,提出不确定性原理
狄拉克创立了相对论量子力学,预示了正电子和反粒子的存在
3.以电子衍射为例说明玻璃二象性之间的联系及数学表达式
4.测不准关系的数学表达式,阐明其物理意义。
5.波函数的物理意义及应满足的量子条件
6.波函数与几率分布图
7.建立并求解
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