大学物理 量子物理基础知识点总结

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大学物理 量子物理基础知识点

1.黑体辐射

（1）黑体：在任何温度下都能把照射在其上所有频率的辐射全部吸收的物体。

（2）斯特藩—玻尔兹曼定律：

M（T）=T

o



（3）维恩位移定律：



m

Tb

2.普朗克能量量子化假设

（1）普朗克能量子假设：电磁辐射的能量是由一份一份组成的，每一份的能量是：



h

其中为普朗克常数，其值为

h

h6.6310Js

34

（2）普朗克黑体辐射公式：

M（,T）()



3.光电效应和光的波粒二象性

（1）遏止电压和光电子最大初动能的关系为：

U

a

（2）光电效应方程：

hmuA



4

2hc1



2



5

e1

hc



kt

1

mueU

2

a

2

1

2

2

V

0

A



（3）红限频率：恰能产生光电效应的入射光频率：

Kh

h



0



；（4）光的波粒二象性（爱因斯坦光子理论）：；

pmc

mch

2

其中为光子的静止质量，为光子的动质量。

m

0

m

4.康普顿效应：

(1cos)



0



m0

0

h

mc

0

h

2.42610m

12

，为康普顿波长。 其中为散射角，为光子的静止质量，



00

mc

0



m



0

5.氢原子光谱和玻尔的量子论：

（1）里德伯公式:



R（）T(m)T(n), nm

111



H



22

mn

（2）频率条件:



kn



EE

kn

h

n1,Lmvrn,

(3) 角动量量子化条件：

e

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h

，称为约化普朗克常量，为主量子数。 其中

n

2



E

1

13.6eV

（4）氢原子能量量子化公式：

E

n

22

nn



6.实物粒子的波粒二象性和不确定关系

（1）德布罗意关系式：





hh

pu



22

； （2）不确定关系:

Etxp

7.波函数和薛定谔方程

（1）波函数应满足的标准化条件：单值、有限、连续。



（2）波函数的归一化条件:



(r,t)(r,t)d1

V





（3）波函数的态叠加原理:



(r,t)c(r,t)c(r,t)...c(r,t)

1122ii



i



2

2





(r,t)U(r)(r,t)i



（4）薛定谔方程:

t2





8.电子自旋和原子的壳层结构

（1）电子自旋： ；

Ss(s1),sSm,m

11

22

zss

注：自旋是一切微观粒子的基本属性.

（2）原子中电子的壳层结构

①原子核外电子可用四个量子数()描述：

n,l,mm

l,s

主量子数： 它主要决定原子中电子的能量。

n0,1,2,3,...

角量子数： 它决定电子轨道角动量。

l0,1,2,...n1

磁量子数： 它决定轨道角能量在外磁场方向上的分量。

m0,1,2,...l

l

自旋磁量子数： 它决定电子自旋角动量在外磁场方向上的分量。

m

s

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2

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②在多电子原子中，决定电子所处状态的准则是泡利不相容原理和能量最低原理。

9．X射线的发射和发射谱

（1）X射线谱是由两部分构成的，即连续谱和线状谱（也称标识谱）。

（2）连续谱是由高速电子受到靶的制动产生的韧致辐射；线状谱是由高速电子的轰击而

使靶原子内层出现空位、外层电子向该空位跃迁所产生的辐射。

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