录 第一章量子力学的诞生 第二章波函数和 Schrodinger方程 第三章一维定态问题 第四章量子力学中的力学量 第五章态和力学量表象 第六章近似方法 第七章量子跃迁 第八章自旋与全同粒子 附录科学家传略
目 录 第一章 量子力学的诞生 第二章 波函数和 Schrodinger 方程 第三章 一维定态问题 第四章 量子力学中的力学量 第五章 态和力学量表象 第六章 近似方法 第七章 量子跃迁 第八章 自旋与全同粒子 附录 科学家传略
囚无区无法显示该图片 第一章量子力学的诞生 §1经典物理学的困难 §2量子论的诞生 ■§3实物粒子的波粒二象性
第一章 量子力学的诞生 • §1 经典物理学的困难 ◼ §2 量子论的诞生 ◼ §3 实物粒子的波粒二象性
x无|×无法显示该图片 §1经典物理学的困难 ■(一)经典物理学的成功 ■19世纪末。物理学理论在当时看来已经发展到 相当完善的阶段。主要表现在以下两个方面 ■(1)应用牛顿方程成功的讨论了从天体到地上各种尺度的力 学客体体的动,将其用于分子运动上,气体分子运动论, 取得有益的绪果。1897年汤姆森发现了电子,这个发现表明 电子的行为类似于一个牛顿粒子。 (2)光的波动性在1803年由物的衍射实验有力揭示出来, 克斯牛在1864年发现的光和电敬现泉之间的联系把光的波动 性量于更加坚实的基础之上
§1 经典物理学的困难 ◼ (一）经典物理学的成功 ◼ 19世纪末，物理学理论在当时看来已经发展到 相当完善的阶段。主要表现在以下两个方面： ◼ (1) 应用牛顿方程成功的讨论了从天体到地上各种尺度的力 学客体体的运动，将其用于分子运动上，气体分子运动论， 取得有益的结果。1897年汤姆森发现了电子，这个发现表明 电子的行为类似于一个牛顿粒子。 ◼ (2) 光的波动性在1803年由杨的衍射实验有力揭示出来，麦 克斯韦在1864年发现的光和电磁现象之间的联系把光的波动 性置于更加坚实的基础之上
囚无区无法显示该图片 (二)经典物理学的困难 但是这些信念,在进入20世纪以后, 受到了冲击。经典理论在解释一些新 的试验结果上遇到了严量的困难。 (1)黑体辐射问题 (2)光电效应 (3)氢原子光谱
（二）经典物理学的困难 ◼ 但是这些信念，在进入20世纪以后， 受到了冲击。经典理论在解释一些新 的试验结果上遇到了严重的困难。 ◼ （1）黑体辐射问题 ◼ （2）光电效应 ◼ （3）氢原子光谱
囚无区无法显示该图片 黑体:能吸收射到其上的全部辐 射的物体,这种物体就 称为绝对黑体,简称黑体 能量密度 黑体辐射:由这样的空腔小孔发 5 10 出的辐射就称为黑体辐射。 λ(104cm) 实验发现: 幅射热平衡状庵:处于某一温度T下的腔 热平衡时,空腔辐射的能量密度 管,单位面积所发射出的福射能量和它所 收的福射能量相卷时,福射达测燕平衡 与辐射的浪长的分布曲线,其形状和位置只 与黑体的绝对温度T有关而与黑体的形状和 材料无关
黑体：能吸收射到其上的全部辐 射的物体，这种物体就 称为绝对黑体，简称黑体。 黑体辐射：由这样的空腔小孔发 出的辐射就称为黑体辐射。 实验发现： 辐射热平衡状态: 处于某一温度 T 下的腔 壁，单位面积所发射出的辐射能量和它所 吸收的辐射能量相等时，辐射达到热平衡 状态。 热平衡时，空腔辐射的能量密度， 与辐射的波长的分布曲线，其形状和位置只 与黑体的绝对温度 T 有关而与黑体的形状和 材料无关。 能 量 密 度 (104 cm) 0 5 10
囚无区无法显示该图片 能 度 wien线 5 10 λ(104cm) Wien公式在短波部分与实验还相待合, 长波部分则明显不一致
Wien 线 能 量 密 度 (104 cm) 0 5 10 Wien 公式在短波部分与实验还相符合， 长波部分则明显不一致
1.Wien公式 从热力学出发加上一些 特殊的假设,得到一个 分布公式
1. Wien 公式 从热力学出发加上一些 特殊的假设，得到一个 分布公式：
x无x无法显示该图片 显示该图片 1.Wien公式 能量密度 wien线 5 10 λ(104cm) Wien公式在短波部分与实验还相待合, 长波部分则明显不一致
1. Wien 公式 Wien 线 能 量 密 度 (104 cm) 0 5 10 Wien 公式在短波部分与实验还相符合， 长波部分则明显不一致
囟无区无法显示该图片, ‖(2)光电效应 ■光照射到金属上,有电子从金属上逸出的现 这种电子称之为光电子。试验发现光电效砬有 两个突出的特点: 1.临界频率v0只有当光的频率大于某一定值vo时, 才有光电子发射出来。若光频率小于该值时,则不论 光强度多大,照射时间多长,都没有电子产生。光的 这一频率v0称为临界频率。 2.电子的能量只是与光的频率有关,与光强无关,光 强只决定电子数目的多少。光电效应的这些规律是经典 理论元法解释的。按照光的电磁理论,光的能量只决定 于光的强度而与频率无关
（2）光电效应 ◼ 光照射到金属上，有电子从金属上逸出的现象。 这种电子称之为光电子。试验发现光电效应有 两个突出的特点： •1.临界频率v0 只有当光的频率大于某一定值v0 时， 才有光电子发射出来。若光频率小于该值时，则不论 光强度多大，照射时间多长，都没有电子产生。光的 这一频率v0称为临界频率。 •2.电子的能量只是与光的频率有关，与光强无关，光 强只决定电子数目的多少。光电效应的这些规律是经典 理论无法解释的。按照光的电磁理论，光的能量只决定 于光的强度而与频率无关
囚无区无法显示该图片 (3)原子光谱,原子结构 ■氢原子光谱有许多分立谱线组成,这是很早就 发现了的。1885年瑞士巴尔末发现紫外光附近的 一个缆系。并得出氢原子谱线的经验公式是 H(22n2 n=3,4,5, 其中Rn=1.09677576×107m-是氢的 Rydberg常数C是光連。 这就是著名的巴尔末公式( Balmer)。以后又发现了 系列线系。它们都可以用下面公式表示; V=AH
（3）原子光谱，原子结构 ◼ 氢原子光谱有许多分立谱线组成，这是很早就 发现了的。1885年瑞士巴尔末发现紫外光附近的 一个线系，并得出氢原子谱线的经验公式是： 其 中R m 是氢的Rydberg常 数 C是光速。 n n R C H H 1.09677576 10 , 3,4,5, 1 2 1 7 1 2 2 − = = = − n m m n RH C = 2 − 2 1 1 •这就是著名的巴尔末公式（Balmer）。以后又发现了一 系列线系，它们都可以用下面公式表示：