《量子物理基礎 》ppt課件

1、15-8 15-8 量子力學對氫原子的處置量子力學對氫原子的處置15-9 15-9 斯特恩蓋拉赫實驗斯特恩蓋拉赫實驗15-10 15-10 電子自旋電子自旋15-11 15-11 原子的殼層構造原子的殼層構造1 1 、輻射：、輻射： 3 3 、熱輻射的普通特點：、熱輻射的普通特點：(1(1物質在任何溫度下都有熱輻射。物質在任何溫度下都有熱輻射。 (2(2溫度越高，發(fā)射的能量越大，發(fā)射的電磁波的波長越短。溫度越高，發(fā)射的能量越大，發(fā)射的電磁波的波長越短。一、熱輻一、熱輻射射4 4 、平衡熱輻射、平衡熱輻射以下只討論平衡熱輻射。以下只討論平衡熱輻射。 在任一時辰,假設物體輻射的能量等于所吸收的能量

2、，輻射過程到達熱平衡，稱為平衡熱輻射。此時物體具有固定的溫度。 2 2、熱輻射：、熱輻射： 組成物質的諸微觀粒子在熱運動時都要使物體輻射電磁波，組成物質的諸微觀粒子在熱運動時都要使物體輻射電磁波，產生輻射場。這種與溫度有關的輻射景象，稱為熱輻射。產生輻射場。這種與溫度有關的輻射景象，稱為熱輻射。 是物質以發(fā)射電磁波的方式向外界輸出能量。是物質以發(fā)射電磁波的方式向外界輸出能量。二、單色輻射身手二、單色輻射身手 為了定量地描畫不同物體在不同的溫度下物體進展熱輻射的才干，引入單色輻射身手。ddMTM)(即1,1,單色輻射身手單色輻射身手 M(T) M(T) 單位時間內從物體單位外表發(fā)出的波長在單位時

3、間內從物體單位外表發(fā)出的波長在附近單位波長間附近單位波長間隔內的電磁波的能量隔內的電磁波的能量 M T 稱單色輻射身手。稱單色輻射身手。 (單色輻出單色輻出度度) 單色輻射身手反映了在不同溫度下輻射能按波長分布的情況。 實驗闡明：不同的物體，不同的外表如光滑程度其單色發(fā)射身手是大不一樣的。 單色輻射身手 M(T)是溫度 T 和波長的函數(shù)。2 2 、吸收比反射比基爾霍夫定律、吸收比反射比基爾霍夫定律 1 1 吸收比反射比吸收比反射比吸收比：物體吸收的能量和入射總能量的比值，吸收比：物體吸收的能量和入射總能量的比值， ，T T反射比：物體反射的能量和入射總能量的比值，反射比：物體反射的能量和入射總

4、能量的比值， ，T)T) 2 2 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 基爾霍夫在 1860 年從實際上推得物體單色輻射身手與單色吸收比之間的關系:恒量)()(TTM 一切物體的單色輻射身手一切物體的單色輻射身手 M(T) 與該物體的單色吸收比與該物體的單色吸收比的比值為一恒量。的比值為一恒量。 這個恒量與物體的性質無關，而只與物體的溫度和輻射這個恒量與物體的性質無關，而只與物體的溫度和輻射能的波長有關。能的波長有關。闡明物體的單色吸收比大的物體，其單色輻出度也大。闡明物體的單色吸收比大的物體，其單色輻出度也大。 例如黑色物體，吸熱才干強，其輻出身手也大例如黑色物體，吸熱才干強，其輻出身手也大假設物體不能

5、發(fā)射某一波長的輻射能，那么該物體也就不能假設物體不能發(fā)射某一波長的輻射能，那么該物體也就不能吸收這一波長的輻射能。吸收這一波長的輻射能。關于物體顏色的闡明：關于物體顏色的闡明：均指可見光范圍例如，均指可見光范圍例如，紅色紅色表示除紅光外，其他都吸收余類推表示除紅光外，其他都吸收余類推白色白色表示對一切波長的光都不吸收。表示對一切波長的光都不吸收。黑色黑色表示對一切波長的光都吸收表示對一切波長的光都吸收三、絕對黑三、絕對黑體體1 1 、絕對黑體模型、絕對黑體模型 由于物體輻射的光和吸收的光一樣，因此黑體能輻射各種波長的光，它的M (T最大且只和溫度有關。 用不透明資料制成的開一個小孔的空腔，小孔

6、面積遠小于空腔內外表積，射入的電磁波能量幾乎全部被吸收。小孔能完全吸收各種波長的入射電磁波而成為黑體模型。 有一類物體不論它們組成成分如何，它們在常溫下，幾乎對一切波長的輻射能都能吸收。黑體黑體: : 能完全吸收照射到它上面的各種波長的光物體。能完全吸收照射到它上面的各種波長的光物體。 例如優(yōu)質煙煤和黑色琺瑯對太陽光的吸收才干可達 99 。 1 1 任何物體的單色輻射身手和單色吸收比等于一個恒量，任何物體的單色輻射身手和單色吸收比等于一個恒量，而這個恒量就是同溫度下絕對黑體的單色輻射身手。而這個恒量就是同溫度下絕對黑體的單色輻射身手。 2 2 假設知道了絕對黑體的單色輻射身手，就可了解一切假設

7、知道了絕對黑體的單色輻射身手，就可了解一切物體的輻射規(guī)律，因此，研討絕對黑體的輻射規(guī)律就對研討物體的輻射規(guī)律，因此，研討絕對黑體的輻射規(guī)律就對研討熱輻射極為重要。熱輻射極為重要。式中式中 MB (T叫做絕對黑體的單色輻射身手。叫做絕對黑體的單色輻射身手。（）（）BTTMTTM)()()()(2211由基爾霍夫定律由基爾霍夫定律2 2 、絕對黑體就是吸收系數(shù)的物、絕對黑體就是吸收系數(shù)的物( ( ,T) ,T)1 1體。體。 可知，這類物體在溫度一樣時，發(fā)射的輻射能按波長分布的規(guī)律就完全一樣。3 3 、絕對黑體單色輻射身手按波長分布曲線、絕對黑體單色輻射身手按波長分布曲線 MB(T) MB(T)

8、只和溫度有關只和溫度有關1100K1300K1500K1700K()MBT20003000 堅持一定溫度，用實驗方法可測出單色輻射身手隨波長的堅持一定溫度，用實驗方法可測出單色輻射身手隨波長的變化曲線取不同的溫度得到不同的實驗曲線，如圖。變化曲線取不同的溫度得到不同的實驗曲線，如圖。 對待這個實驗曲線，許多物理學家從不同的側面進展了研討，并得出許多重要結論下面是有代表意義的兩條：v 斯忒藩斯忒藩玻爾茲曼定律玻爾茲曼定律v 該定律主要是計算分布曲線下的面積：該定律主要是計算分布曲線下的面積：1100K1300K1500K1700K ()MBT20003000v 維恩位移定律維恩位移定律 由圖可看

9、出對應于每一條單色輻射身手按波長分布的曲線都有一個極大值與這極大值對應的波長，叫做峰值波長 4TTMBbTmm.四、經(jīng)典物理學所遇到的困難四、經(jīng)典物理學所遇到的困難1 1 、維恩公式、維恩公式 上述結果并沒有給出單色輻射身手的詳細函數(shù)式，十九世紀未，有許多物理學家，用經(jīng)典實際導出的MT公式與實驗結果不符合，其中最典型的是維恩公式和瑞利金斯公式。 維恩假設1896年：黑體的輻射可看成是由許多具有帶電的簡諧振子分子，原子的振動所發(fā)射，輻射能按頻率波長分布的規(guī)律類似于麥克斯韋的分子速度分布律。得出絕對黑體的單色輻出度與波長,溫度關系的一個半閱歷公式。TCBeCTM251)( 按照這個函數(shù)繪制出的曲線

10、,其在高頻 (即短波) 部份與實驗曲線能很好地相符,但在低頻 (長波) 部份與實驗曲線相差較遠。decdET/c2312 2 、瑞利金斯公式、瑞利金斯公式 把分子物理中的能量按自在均分的原理運用到電磁輻射上，并以為在黑體空腔中輻射的電磁波是諧振子所發(fā)射的駐波，這樣得到的公式為E E 瑞瑞- -金線金線維恩線維恩線實驗結果實驗結果在低頻段，瑞在低頻段，瑞-金線與實驗曲線符合的很好；金線與實驗曲線符合的很好；在高頻段，瑞在高頻段，瑞-金線與實驗曲線有明顯的偏離金線與實驗曲線有明顯的偏離 其短波極限為無限大其短波極限為無限大( (0 0，E E) )“紫外災難紫外災難kTcTMB42)(dkTcdE

11、238E E 瑞瑞- -金線金線維恩線維恩線實驗結果實驗結果五、普朗克的能量子假說和黑體輻射公式五、普朗克的能量子假說和黑體輻射公式 普朗克既留意到維恩公式在長波(即低頻方面的缺乏，又留意到了瑞利金斯在短波即高頻方面的缺乏，為了找到一個符合黑體輻射的表達式，普朗克作了如下兩條假設。1 1 、普朗克假定、普朗克假定 1900 1900 年年(1) (1) 黑體是由帶電諧振子組成，這些諧振子輻射電磁波，并和黑體是由帶電諧振子組成，這些諧振子輻射電磁波，并和周圍的電磁場交換能量。周圍的電磁場交換能量。(2)(2)這些諧振子的能量不能延續(xù)變化，只能取一些分立值，這這些諧振子的能量不能延續(xù)變化，只能取一

12、些分立值，這些分立值是最小能量些分立值是最小能量的整數(shù)倍，即的整數(shù)倍，即,2,2， 3 3， n n， n n 為正整數(shù)，為正整數(shù)，e 稱為能量子，稱為能量子， h h 稱為普朗克常數(shù)稱為普朗克常數(shù)e h=6.6260755 h=6.6260755 10-34 J s 10-34 J s 。而且假設頻率為而且假設頻率為的諧振子的最小能量為的諧振子的最小能量為=h=h2 2 、普朗克公式、普朗克公式能量不延續(xù)的概念是經(jīng)典物理學完全不允許的能量不延續(xù)的概念是經(jīng)典物理學完全不允許的112)(52kThcBehcTMdecdET/c1231當當，趨于維恩公式；，趨于維恩公式；當當0 0，趨于瑞利，趨于

13、瑞利金斯公式。金斯公式。 但從這個假定出發(fā)，導出了與實驗曲線極為符合的普朗克公式：3 3 、普朗克假設的意義、普朗克假設的意義 當時普朗克提出的能量子的假設并沒有很深化的道理，僅當時普朗克提出的能量子的假設并沒有很深化的道理，僅僅是為了從實際上推導出一個和實驗相符的公式。僅是為了從實際上推導出一個和實驗相符的公式。 這件事本身對物理學的意義是極其深遠的。能量子假設是這件事本身對物理學的意義是極其深遠的。能量子假設是對經(jīng)典物理的宏大突破，它直接導致了量子力學的誕生。對經(jīng)典物理的宏大突破，它直接導致了量子力學的誕生。 能量子概念在提出能量子概念在提出5 5年后沒人理睬，首先是愛因斯坦認識年后沒人理

14、睬，首先是愛因斯坦認識到其深遠的意義，并勝利地解釋了到其深遠的意義，并勝利地解釋了“固體比熱和固體比熱和“光電效應光電效應。 普朗克本入一開場也沒能認識到這一點。普朗克本入一開場也沒能認識到這一點。1313年后才接納了年后才接納了他本人提出的這個概念他本人提出的這個概念19181918年，獲諾貝爾獎。年，獲諾貝爾獎。一、光電效應一、光電效應 金屬及其化合物在光波的照射下發(fā)射電子的景象稱為光電效應，所發(fā)射的電子稱為光電子。1 1 、實驗安裝、實驗安裝 1 1 飽和光電流強度飽和光電流強度 Im Im 與入射與入射光強成正比光強成正比不變。不變。 單位時間內從金屬外表逸出的光電子數(shù)和光強成正比。

15、ne I GVGDKA光光2 2 、光電效應的實驗規(guī)律、光電效應的實驗規(guī)律 當光電流到達飽和時，陰極 K 上逸出的光電子全部飛到了陽極一上。即即 Im Im neeu neeu 截止電壓截止電壓( (遏止電勢差遏止電勢差ameUmv 221光電子的最大初動能與入射光強無關。光電子的最大初動能與入射光強無關。 (可利用此公式，用丈量遏止電勢差的方法來丈量光電子的可利用此公式，用丈量遏止電勢差的方法來丈量光電子的最大初動能最大初動能)im2im1I2I1-UaU 2 2 光電子的最大初動能隨入射光的頻率增大而增大光電子的最大初動能隨入射光的頻率增大而增大這闡明：從陰極逸出的光電子必有初動能這闡明：

16、從陰極逸出的光電子必有初動能 ( (指光電子剛逸出指光電子剛逸出金屬外表時具有的動能金屬外表時具有的動能) ) 那么對于最大初動能有那么對于最大初動能有當電壓 U=0 時，光電流并不為零；只需當兩極間加了反向電壓 U= Ua0，無論光多微弱，從光照射陰極到光電子逸出，馳豫時間不超越10-9 S，無滯后景象。 (3) (3)只需當入射光頻率大于一定的紅限頻率只需當入射光頻率大于一定的紅限頻率0 0 時，才會產生時，才會產生光電效應。光電效應。KU00000221eUmvm 當入射光頻率降低到0 時，光電子的最大初動能為零,假設入射光頻率再降低，那么無論光強多大都沒有光電子產生，不發(fā)生光電效應0

17、稱為這種金屬的紅限頻率 (截止頻率)二、經(jīng)典物理學所遇到的困難 自 由 態(tài)逸出功 束 縛 態(tài) 按照經(jīng)典的物理實際，金屬中的自在電子處在晶格上正電荷按照經(jīng)典的物理實際，金屬中的自在電子處在晶格上正電荷所產生的所產生的“勢阱之中。這就好象在井底中的動物，假設沒有勢阱之中。這就好象在井底中的動物，假設沒有足夠的能量是跳不上去的。足夠的能量是跳不上去的。1 1、逸出功，初動能與光強，頻率的關系、逸出功，初動能與光強，頻率的關系+rU單原子勢場單原子勢場雙原子勢場雙原子勢場多原多原子勢子勢場場E1E2 按照經(jīng)典的動搖實際，光波的能量應與光振幅平方成正比亦按照經(jīng)典的動搖實際，光波的能量應與光振幅平方成正比

18、亦即應與光強有關。因此，按經(jīng)典實際，光電子的初動能應隨入即應與光強有關。因此，按經(jīng)典實際，光電子的初動能應隨入射光的光強的添加而添加。射光的光強的添加而添加。 但實驗闡明，光電子的初動能與光強無關，而只與入射光的但實驗闡明，光電子的初動能與光強無關，而只與入射光的頻率呈線性添加，且存在光電效應的頻率紅限。頻率呈線性添加，且存在光電效應的頻率紅限。 當光波的電場作用于電子，電子將從光波中汲取能量，抑當光波的電場作用于電子，電子將從光波中汲取能量，抑制逸出功，從低能的束縛態(tài)，跳過勢壘而到達高能的自在態(tài)，制逸出功，從低能的束縛態(tài)，跳過勢壘而到達高能的自在態(tài)，并具有一定的初動能。并具有一定的初動能。2

19、 2、 光波的能量分布在波面上，電子積累能量需求一段時間，光波的能量分布在波面上，電子積累能量需求一段時間，光電效應不能夠瞬時發(fā)生。光電效應不能夠瞬時發(fā)生。三、愛因斯坦的光量子論及愛因斯坦方程三、愛因斯坦的光量子論及愛因斯坦方程1 1 普朗克的假定是不協(xié)調的普朗克的假定是不協(xié)調的eh2. 2. 愛因斯坦光量子假設愛因斯坦光量子假設 1905 1905 h h 為普朗克常數(shù)為普朗克常數(shù) h=6.626176 h=6.626176 10-34 J s 10-34 J s(1)(1)電磁輻射是由以光速電磁輻射是由以光速 c c 運動，并局限于空間某一小范圍運動，并局限于空間某一小范圍的光量子的光量子

20、 ( (光子光子) ) 組成，每一個光量子的能量組成，每一個光量子的能量與輻射頻率與輻射頻率的關系為的關系為(2)(2)光量子具有光量子具有“整體性一個光子只能整個地被電子吸收或整體性一個光子只能整個地被電子吸收或放出。放出。 普朗克假定物體只是在發(fā)射或吸收電磁輻射時才以普朗克假定物體只是在發(fā)射或吸收電磁輻射時才以“量子量子的方式進展，并未涉及輻射在空間的傳播相反，他以為電磁輻的方式進展，并未涉及輻射在空間的傳播相反，他以為電磁輻射在空間的傳播還是動搖的射在空間的傳播還是動搖的一束光就是一束以光速運動的粒子流，單色光的能流密一束光就是一束以光速運動的粒子流，單色光的能流密度，即等于單位時間內經(jīng)

21、過單位面積的光子數(shù)和每個光子能量度，即等于單位時間內經(jīng)過單位面積的光子數(shù)和每個光子能量之積，即之積，即hnS n n 表示單位時間內經(jīng)過單位面積的光子數(shù)。表示單位時間內經(jīng)過單位面積的光子數(shù)。 這也闡明，在能量密度一定時，每個光子的能量越大即這也闡明，在能量密度一定時，每個光子的能量越大即頻率越高光子數(shù)頻率越高光子數(shù) n 就越小。就越小。3 3 、對光電效應的解釋、對光電效應的解釋 光照射到金屬外表時，一個光子的能量可以立刻被金屬中的電子吸收，但只需當入射光的頻率足夠高，以致每個光量子的能量足夠大時，電子才有能夠抑制逸出功一逸出金屬外表。根據(jù)能量守恒與轉換律：Amvhm221Ahmvm221愛因

22、斯坦光電效應方程愛因斯坦光電效應方程hA0 因此存在紅限頻率因此存在紅限頻率hnS 又因為Im=neeu I=n hvne n Im I v 一定時，光強大的光束，闡明包含的光子數(shù)多，其照射到金屬板上被電子吸收的時機也多，因此從金屬中逸出的電子數(shù)也多，這就闡明了光電流隨光強添加而添加。 在光子流中，光的能量集中在光子上，電子與光子相遇，只在光子流中，光的能量集中在光子上，電子與光子相遇，只 hv 要足夠大，電子就可以立刻吸收一個光子的能量而逸出金屬要足夠大，電子就可以立刻吸收一個光子的能量而逸出金屬外表，因此不會出現(xiàn)滯后效應。外表，因此不會出現(xiàn)滯后效應。式中式中ImIm是飽和電流，是飽和電流，

23、u u是電子定向運動的速度，是電子定向運動的速度，nene光電子數(shù)；光電子數(shù)；I I 是光強，是光強，n n 是光子數(shù)。是光子數(shù)。 四、光的波粒二象性四、光的波粒二象性 每個光子的能量每個光子的能量eh 描畫光的動搖性：波長描畫光的動搖性：波長，頻率，頻率描畫光的粒子性：能量描畫光的粒子性：能量，動量，動量 P420222cmcpe按照相對論的質能關系按照相對論的質能關系光子無靜質量光子無靜質量 m0=0 m0=0 光子的動量ehchcpehknph2hnk2 2引入 光子具有動量，顯示其有粒子性，光子具有波長，又闡明其有動搖性這闡明，光具有波粒二象性，即在傳播過程中顯示它的動搖性如干涉，衍射

24、等而在光與實物粒子相作用時，又顯示它的粒子特性，光的波，粒二重特性，充分地包含在：ehhp 五、光電效應的運用五、光電效應的運用1 1、丈量普朗克常數(shù)、丈量普朗克常數(shù) h hAhmvm2210221eUekmvm將愛氏方程與實驗方程結果比較有：將愛氏方程與實驗方程結果比較有： ekh K K可由實驗測定，由此可測出值可由實驗測定，由此可測出值h h，也能檢測愛氏方程的正確，也能檢測愛氏方程的正確與否。與否。2 2 、有聲電影、電視、閃光計數(shù)器、自動控制中都有著重要作用。、有聲電影、電視、閃光計數(shù)器、自動控制中都有著重要作用。例例 15-1 15-1 知某金屬的逸出功為知某金屬的逸出功為A A，

25、用頻率為，用頻率為 1 1的光照射該金屬的光照射該金屬能產生光電效應，那么該金屬的紅限頻率能產生光電效應，那么該金屬的紅限頻率 0 0， 1 10 0，那么遏止電勢差，那么遏止電勢差|Ua|=|Ua|=。,0hAv 解：由逸出功與紅限頻率的關系，有解：由逸出功與紅限頻率的關系，有AUehva由于由于eAhvUa所以所以0101vvehehvhv例例 15-2 15-2 知一單色光照射在鈉光外表上，測得電子的最大動能知一單色光照射在鈉光外表上，測得電子的最大動能是是1.21.2電子伏特，而鈉的紅限波長是電子伏特，而鈉的紅限波長是 5400 5400，那么入射光的波，那么入射光的波長是：長是： A

26、 A 5350 5350 B B 5000 5000， C C 4350 4350 D D 3550 3550答案答案 D D解：由光電效應方程，有解：由光電效應方程，有0hEhk0hcEhck即8341910834001031063. 6106 . 12 . 11054001031063. 6hcEhck03550 A答：選答：選 D D 。 例例 15-3 關于光電效應有以下說法：關于光電效應有以下說法：(1)任何波長的可見光照射到任何金屬外表都能產生光電效應；任何波長的可見光照射到任何金屬外表都能產生光電效應；(2)金屬分別遭到不同頻率的光照射時，假設入射光的頻率均大金屬分別遭到不同頻率

27、的光照射時，假設入射光的頻率均大于該金屬的紅限頻率，那么釋出光電子的最大初動能也不同；于該金屬的紅限頻率，那么釋出光電子的最大初動能也不同；(3)金屬分別遭到不同頻率，強度相等的光照射時，假設入射光金屬分別遭到不同頻率，強度相等的光照射時，假設入射光的頻率均大于該金屬的紅限頻率，那么單位時間釋出的光電子的頻率均大于該金屬的紅限頻率，那么單位時間釋出的光電子數(shù)目一定相等；數(shù)目一定相等；(4)假設入射光的頻率均大于金屬的紅限頻率，那么當入射光頻假設入射光的頻率均大于金屬的紅限頻率，那么當入射光頻率不變，而強度增大一倍時，該金屬光電效應的飽和光電流也率不變，而強度增大一倍時，該金屬光電效應的飽和光電

28、流也增大一倍。增大一倍。其中正確的選項是：其中正確的選項是： (A) (A)： (1),(2),(3); (B) (1),(2),(3); (B)： (2),(3),(4) (2),(3),(4)； (C) (C)： (2),(3); (D) (2),(3); (D)： (2),(4) (2),(4)。解：由題知光電子的最大初動能為解：由題知光電子的最大初動能為JEk191004.akeUE 而VeEUka52106110041919.KEhAhA0 例例 15-4 當波長為當波長為3000的光照射某種金屬外表時，光電子的能量的光照射某種金屬外表時，光電子的能量范圍從范圍從0到到4.0 10-

29、19 J的，在作上述光電效應實驗時，遏止電壓的，在作上述光電效應實驗時，遏止電壓|Ua|=V，此金屬的紅限頻率，此金屬的紅限頻率 v0。kEhcHzhEck14100 . 4例例 15-5 15-5 設用頻率為設用頻率為 1 1， 2 2的兩種單色光，先后照射同一種金的兩種單色光，先后照射同一種金屬均能產生光電效應，知金屬的紅限頻率為屬均能產生光電效應，知金屬的紅限頻率為0 0 ，測得兩次照射，測得兩次照射時的遏止電壓時的遏止電壓 |Ua2|=2|Ua1| |Ua2|=2|Ua1|，那么這兩種單色光的頻率有如下，那么這兩種單色光的頻率有如下關系：關系： (A) (A) 2 2 1 10 0，B

30、 B 2 2 1 1 0 0，C C 2 2 2 2 1 10 0，D D 2 2 1 12 2 0 0，0121121hUeAmvhva01222hUeAUehvaa聯(lián)立得：聯(lián)立得：0122vvv答案答案 C C解：紅限頻率光子的能量剛好等于光電子的逸出功解：紅限頻率光子的能量剛好等于光電子的逸出功由光電效應方程：由光電效應方程：0hA電子的最大初動能與截止電壓的關系為：電子的最大初動能與截止電壓的關系為：aUemv 221例例 15-6 15-6、以一定頻率的單色光照射在某種金屬上，測出其光電、以一定頻率的單色光照射在某種金屬上，測出其光電流曲線在圖中用實線表示，然后堅持光的頻率不變，增大

31、照射流曲線在圖中用實線表示，然后堅持光的頻率不變，增大照射光的強度，測出光電流曲線在圖中用虛線表示，滿足題意的圖光的強度，測出光電流曲線在圖中用虛線表示，滿足題意的圖是：是：IUAIUBIUCIUD解：解：光的強度光的強度NhS N N 是單位時間經(jīng)過單位面積的光子數(shù)。是單位時間經(jīng)過單位面積的光子數(shù)。光電流光電流NeI e 是電子電荷。由由AeUAmvha221可見當可見當 v, v,不變時，不變時， Ua Ua 不變。不變。 S S 增大，那么增大，那么I I增大。增大。選圖選圖 B B 六、康普頓效應六、康普頓效應1 1 實驗安裝：實驗安裝： 19221923年，康普頓研討了 X 射線被較

32、輕物質 ( 石墨,石蠟等)散射后X光的成分，發(fā)現(xiàn)散射譜線中除了有波長與原入射X波長一樣的成分外，還有波長較長的成分，這種散射景象稱為康普頓散射或康普頓效應。這一效應進一步證明了光的量子性。X X射線源射線源鉛板鉛板散射物質散射物質 探測器探測器2 2 實驗規(guī)律實驗規(guī)律2sin2)cos1 (2000cmhcmh 在散射的X射線中，除有波長與入射射線一樣的成分外，還有波長較長的成分。波長的偏移量為：康普頓散射的波長偏移與散射角的關系如以下圖所示：康普頓散射的波長偏移與散射角的關系如以下圖所示：00：入射波波長，：入射波波長，：散射波波長。：散射波波長。：散射角：散射角- =0o=0o =45o=

33、45o =90o=90oI I =o=o 0 03 3 康普頓效應的特點：康普頓效應的特點：波長偏移波長偏移只與散射角有關，而與散射物質及入射只與散射角有關，而與散射物質及入射X X射射線的波長線的波長0 0 無關：無關：000002 2只需當入射波長只需當入射波長0 0 與電與電子的康普頓波長子的康普頓波長c c 可比較時，可比較時，康普頓效應才顯著康普頓效應才顯著, ,因此選用因此選用X X射線察看。射線察看。3 3原子量較小的物質，康普頓散射較強，反之，原子量大的原子量較小的物質，康普頓散射較強，反之，原子量大的物質康普頓散射較弱。物質康普頓散射較弱。 =0o=0o =45o=45o =

34、90o=90oI I =o=o 0 0電子的康普頓波長：電子的康普頓波長：cmhc00024263. 0A七、康普頓效應驗證了光的量子性：七、康普頓效應驗證了光的量子性：1 1 經(jīng)典電磁實際的困難經(jīng)典電磁實際的困難 2 2 康普頓的解釋：康普頓的解釋： 按經(jīng)典實際，入射X射線是電磁波，散射光的波長是不會改動的。由于散射物質中的帶電粒子是作受迫振動，其頻率等于入射X射線的頻率，故帶電粒子所發(fā)射光的頻率應為入射的X射線的頻率。 他假設:入射X射線束不是頻率為0的波，而是一束能量為 Eh的光子；光量子與散射物質中的電子之間的發(fā)生彈性碰撞，因康普頓位移與物質資料無關，提示我們，散射過程與整個原子無關,

35、經(jīng)典實際中是被吸收且在碰撞過程中滿足能量與動量守恒。假設光子與束縛很緊的電子碰撞，那么：光子是與整個假設光子與束縛很緊的電子碰撞，那么：光子是與整個原子交換動量和能量。原子的質量相對于光子可視為無窮大，原子交換動量和能量。原子的質量相對于光子可視為無窮大，按碰撞實際，這光陰子不會顯著地失去能量按碰撞實際，這光陰子不會顯著地失去能量, ,故而散射光的頻故而散射光的頻率就不會明顯地改動，所以入射光中就有與入射光波長一樣的率就不會明顯地改動，所以入射光中就有與入射光波長一樣的散射光。散射光。輕原子中的電子普通束縛較弱，而重原子中只需外層電子束縛較弱，因此，原子量小的物質康普頓散射較強，重原子物質康普

36、頓散射較弱。當光子與自在電子或束縛較弱的電子發(fā)生碰撞時：入射光當光子與自在電子或束縛較弱的電子發(fā)生碰撞時：入射光子把一部分能量傳給了電子，同光陰子那么沿一定方向被彈開，子把一部分能量傳給了電子，同光陰子那么沿一定方向被彈開，成為散射光；由于光子的能量成為散射光；由于光子的能量 E0=h0 E0=h0 已有一部分傳給了電子，已有一部分傳給了電子，因此被散射的光子能量因此被散射的光子能量 E=h E=h 就較之入射光子的能為低，就較之入射光子的能為低， E Eh h E0 E0h h 0 0 0 0e enchv 00nchv vm3 3 、定量計算、定量計算利用能量與動量守恒定律有：利用能量與動

37、量守恒定律有：2200mchcmh解出的波長偏移：解出的波長偏移：cos100cmhvnnmhh00光量子能量光量子能量 電子的束縛能，電子可視為電子的束縛能，電子可視為“自在的。自在的。能量、動量守恒能量、動量守恒(1) (1) 入射入射X X 射線光子與外層電子彈性碰撞射線光子與外層電子彈性碰撞 外層外層電子電子受原子核束縛較弱受原子核束縛較弱動能光子能量動能光子能量 近似自在近似自在近似靜止近似靜止靜止靜止 自自在在 電子電子vmnchnch002200mchcmh0hch0h20cm2mcchvm0sinsincoscos0vvmchmchch2200mchcmh)cos2(02202

38、222hcm v420200202422002)(2)()(cmcmhhcmcmhmc)(2-)cos2()()(020420020222022222hcmcmhhvccm兩式相減：2201/cvmm代入：2sin2)cos1 (2000ccmhccnm 0024. 0/0cmhc電子的康普頓波長電子的康普頓波長其中其中)cos1 ()(0020hcm4 4 、康普頓散射實驗的意義、康普頓散射實驗的意義 (1)有力地支持了有力地支持了“光量子概念，也證明了普朗克假設光量子概念，也證明了普朗克假設=h。* *光電效應與康普頓效應的區(qū)別：光電效應與康普頓效應的區(qū)別：、光電效應是處于原子內部束縛態(tài)的

39、電子與光子的作用，這、光電效應是處于原子內部束縛態(tài)的電子與光子的作用，這時束縛態(tài)的電子吸收了光子的全部能量而逸出金屬外表；時束縛態(tài)的電子吸收了光子的全部能量而逸出金屬外表；、康普頓效應那么是光子與準自在電子的彈性碰撞，光子、康普頓效應那么是光子與準自在電子的彈性碰撞，光子只是將一部分能量傳給電子，被散射光子的能量頻率低只是將一部分能量傳給電子，被散射光子的能量頻率低于入射光子的能量。于入射光子的能量。 (2) (2)初次實驗證明了愛因斯坦提出的初次實驗證明了愛因斯坦提出的“光量子具有動量的假設。光量子具有動量的假設。 (3)證明了在微觀的單個碰撞事件中，動量和能量守恒定律依然證明了在微觀的單個

40、碰撞事件中，動量和能量守恒定律依然是成立的。是成立的。 例例 15-5 設康普頓效應中入射射線倫琴射線的波長設康普頓效應中入射射線倫琴射線的波長0=0.700散射的射線與入射的射線垂直，求：散射的射線與入射的射線垂直，求：反沖電子的動能反沖電子的動能 k 反沖電子運動的方向與入射的射線之間的夾角反沖電子運動的方向與入射的射線之間的夾角?普朗普朗克常量克常量 h=6.6310-34，電子靜止質量，電子靜止質量 m0=9.11 10-31 kg解：令解：令p0p0、 0 0和和p p、 分別為入射分別為入射與散射光子的動量和波長，與散射光子的動量和波長，v v為反為反沖電子的動量如圖沖電子的動量如

41、圖根據(jù)散射線與入射線垂直，可求得散射射線的波長。根據(jù)散射線與入射線垂直，可求得散射射線的波長。 0hm0c0.724由公式由公式cos100cmh( () )根據(jù)動量守恒定律根據(jù)動量守恒定律mvsin =h/ tg = 0/ P0=h/0P=mv 1 1 根據(jù)能量守恒定律根據(jù)能量守恒定律 m0c2h 0h mc2 Ekh 0h=hc( 0 0 9.42 10-5 =45.960Ek=mc2m0c2= hc(0)例例 15 15 6 6 光電效應和康普頓效應都包含有電子與光子的相光電效應和康普頓效應都包含有電子與光子的相互作用過程。對此，在以下幾種了解中，正確的選項是互作用過程。對此，在以下幾種

42、了解中，正確的選項是 兩種效應中電子與光子兩者組成的系統(tǒng)都服從動量守兩種效應中電子與光子兩者組成的系統(tǒng)都服從動量守恒定律和能量守恒定律；恒定律和能量守恒定律；兩種效應都相當于電子與光子的彈性碰撞過程；兩種效應都相當于電子與光子的彈性碰撞過程；兩種效應都屬于電子吸收光子的過程；兩種效應都屬于電子吸收光子的過程；光電效應是吸收光子的過程，而康普頓效應那么相當于光電效應是吸收光子的過程，而康普頓效應那么相當于光子和電子的彈性碰撞過程。光子和電子的彈性碰撞過程。 D 例例15157 7某一波長的射線光經(jīng)物質散射后，其散射光中包含某一波長的射線光經(jīng)物質散射后，其散射光中包含波長波長和波長和波長的兩種成分

43、，其中的兩種成分，其中的散射成分稱為康普頓散射。的散射成分稱為康普頓散射。答：不變答：不變 變長變長 波長變長波長變長一、原子光譜的實驗規(guī)一、原子光譜的實驗規(guī)律律1 1 、光譜的分類、光譜的分類 1 1 線狀光譜線狀光譜光譜成線狀，是分立的，離散的。光譜成線狀，是分立的，離散的。 2 2 帶狀光譜帶狀光譜譜線分段密集，每段中很多有波長相近的譜線分段密集，每段中很多有波長相近的譜線，這是分子光譜。譜線，這是分子光譜。 3 3 延續(xù)光譜延續(xù)光譜光譜是延續(xù)變化，譜線密接成一片，這是光譜是延續(xù)變化，譜線密接成一片，這是普通物體的熱輻射光譜。如白熾燈的光譜。普通物體的熱輻射光譜。如白熾燈的光譜。 在十九

44、世紀，化學，電磁學的開展，都把原子構造作為本人的研討對象，而原子發(fā)光是反映原子內部構造或能態(tài)變化的重要景象。因此，對光譜的研討,是了解原子構造的重要方法。 光譜是電磁輻射的波長成份和強度分布的一種記錄。光譜是電磁輻射的波長成份和強度分布的一種記錄。按光譜的外形，其可分為三類按光譜的外形，其可分為三類2 2 、氫原子光譜的規(guī)律性、氫原子光譜的規(guī)律性 以下圖是氫原子可見光譜圖，它是分立的線狀光譜。各譜線的以下圖是氫原子可見光譜圖，它是分立的線狀光譜。各譜線的波長經(jīng)光譜學測定，波長越短、譜線的間隔越小。波長經(jīng)光譜學測定，波長越短、譜線的間隔越小。6562.8H4101.7H4861.3H4861.3

45、H4340.5H 1 1 巴爾麥公式巴爾麥公式422nnB式中式中n=3,4,5,n=3,4,5,等為正整數(shù)，等為正整數(shù)，B=3645.7B=3645.7 為一恒量。為一恒量。1885 1885 年，瑞士物理學家巴爾麥總結出氫原子中可見光的波長年，瑞士物理學家巴爾麥總結出氫原子中可見光的波長滿足：滿足：)(221211nR1710096776. 14mBR稱為里德伯常數(shù)。稱為里德伯常數(shù)。n=3,4,5, ,。1890 1890 年，瑞士的里德伯改作波長的倒數(shù)即波數(shù)表示年，瑞士的里德伯改作波長的倒數(shù)即波數(shù)表示 2 2 廣義巴爾麥公式廣義巴爾麥公式賴曼系賴曼系 紫外部份紫外部份)n(R22111n

46、=2、巴爾麥系巴爾麥系 可見光可見光 )121(22nRn=、帕邢系帕邢系 紅外部份紅外部份 )131(22nRn=、5、布喇開系遠紅外布喇開系遠紅外 )141(22nRn=、)(2211nkR推行的巴爾麥公式推行的巴爾麥公式K K可取可取1 1，2 2，3 3，4 4，5,. ,5,. ,對應于每一個對應于每一個K K值就給出一個線系，值就給出一個線系，在每個線系中，在每個線系中，n n 從從 (K+1) (K+1) 開場取值。開場取值。3 3 、里茲并合原理、里茲并合原理假設把推行的巴爾麥公式前后兩項寫成：假設把推行的巴爾麥公式前后兩項寫成：2)(kRkT2)(nRnT)()(nTkT則)

47、(,)(nTkT叫做光譜項叫做光譜項上式稱里茲并合原理上式稱里茲并合原理即：原子光譜的任何一條譜線的波數(shù)都可以表示為兩個光譜項之差。 實踐上，是里茲等人先總結出并合原理，而后才有帕邢系，賴曼系的發(fā)現(xiàn)，故此上述并合原理稱為里茲并合原理。4 4 、原子光譜的實驗規(guī)律、原子光譜的實驗規(guī)律到了二十世紀初，關于原子光譜的實驗規(guī)律已總結出：到了二十世紀初，關于原子光譜的實驗規(guī)律已總結出： 1 1 譜線的波數(shù)由兩個譜項差值決議；譜線的波數(shù)由兩個譜項差值決議； 2 2 假設前項整數(shù)參量堅持不變，后項整數(shù)參量取不同值，假設前項整數(shù)參量堅持不變，后項整數(shù)參量取不同值，那么給出同一譜線系中的各譜線的波數(shù)；那么給出同

48、一譜線系中的各譜線的波數(shù)； 3 3 改動前項整數(shù)參量值，那么給出不同的譜系。改動前項整數(shù)參量值，那么給出不同的譜系。 這些實驗規(guī)律實踐上已深化地反映了原子內部的某種規(guī)律，但用當時的經(jīng)典實際去研討，依然是茫無頭緒。)()(nTkT二、玻爾的氫原子實際二、玻爾的氫原子實際1 1 、原子的核式模型與經(jīng)典電磁實際的困難、原子的核式模型與經(jīng)典電磁實際的困難 1912年，盧瑟福以其著名的粒子散射實驗最終地建立起了經(jīng)典的原子核式模型：原子中央有一個帶正電的核，電子繞核旋轉。原子核集中了原子的一切正電荷和幾乎全部的質量，半徑比電子軌道半徑小很多，相差4個數(shù)量級原子線度約10-10m，核半徑 1014-10-1

49、5 ；整個原子中正負電荷之和為零。經(jīng)典電磁實際的困難經(jīng)典電磁實際的困難 按經(jīng)典的電磁實際，原子應是不穩(wěn)定系統(tǒng)、原子光譜應是延續(xù)的。這與實驗現(xiàn)實不符，經(jīng)典實際在微觀領域內是失敗的。2 2 、玻爾實際的根本假設、玻爾實際的根本假設 盧瑟福的原子核式模型能正確解釋盧瑟福的原子核式模型能正確解釋粒子散射實驗，且不能解粒子散射實驗，且不能解釋光譜的規(guī)律。因此釋光譜的規(guī)律。因此,1913,1913年，丹麥物理學家玻爾在結合實驗現(xiàn)年，丹麥物理學家玻爾在結合實驗現(xiàn)實與當時先進物理觀念的根底上，正式發(fā)表了氫原子實際。實與當時先進物理觀念的根底上，正式發(fā)表了氫原子實際。hEhEkn 愛因斯坦的光子說曾經(jīng)指出：原子

50、發(fā)光是以光子的方式發(fā)射的，光子的能量正比于它的頻率,從能量守恒的角度來看，原子發(fā)射一個光子，能量就減少了，即從發(fā)射前的初態(tài)能量En減少到未態(tài)能量 Ek ，即光的頻率。將此式與里茲的并合原理相比較，并將其用波數(shù)表示為將此式與里茲的并合原理相比較，并將其用波數(shù)表示為)()(1kEnEch)()(nTkT 由于光子能量等于原子的兩個形狀能量之差，而原子光譜是分立的，那么，原子內部各個能量形狀也一定是分立的，而不是延續(xù)的。 可以看出光量子實際與里茲的并合原理是完全對應的，即譜線的兩光譜項分別對應于原子的初末態(tài)能量。 玻爾在分析原子的量子形狀時,提出了著名的對應原理。他以為：在原子范疇里應該用與經(jīng)典物理

51、不同的量子規(guī)律，但是，經(jīng)典物理是宏觀世界勝利的實際，經(jīng)過實際考驗是正確的。因此，量子規(guī)律假設是客觀規(guī)律，那么必需在經(jīng)典物理成立的條件下與經(jīng)典規(guī)律相一致，這就是對應原理。對應原理是建立新規(guī)律的指點性法那么。 玻爾把這些思想揉進了原子的核式模型，提出了他的氫原子實際的三大假設：(2)(2)量子化躍遷頻率假設量子化躍遷頻率假設knknEEh(1)(1)穩(wěn)定態(tài)假設穩(wěn)定態(tài)假設 原子系統(tǒng)內存在一系列的不延續(xù)的能量原子系統(tǒng)內存在一系列的不延續(xù)的能量形狀，處于這些形狀的原子，其相應的電子形狀，處于這些形狀的原子，其相應的電子只能在一定的軌道上作繞核圓周運動，但不只能在一定的軌道上作繞核圓周運動，但不輻射能量，

52、這些形狀稱為原子系統(tǒng)的穩(wěn)定態(tài)，輻射能量，這些形狀稱為原子系統(tǒng)的穩(wěn)定態(tài)，相應的能量分別取不延續(xù)的量值相應的能量分別取不延續(xù)的量值 E1 E1， E2 E2，E3, (E1E2 E3)E3, (E1E2 E3)。 原子能量的改動是由于吸收或輻射光子的結果，或是由于原子能量的改動是由于吸收或輻射光子的結果，或是由于碰撞的結果。能量的改動只能是從一個穩(wěn)定態(tài)躍遷到另一個穩(wěn)碰撞的結果。能量的改動只能是從一個穩(wěn)定態(tài)躍遷到另一個穩(wěn)定態(tài)，即能量的改動量不是恣意延續(xù)的。當原子中某一軌道上定態(tài)，即能量的改動量不是恣意延續(xù)的。當原子中某一軌道上的電子從該穩(wěn)定態(tài)躍遷到另一穩(wěn)定態(tài)時，其輻射或吸收的單色的電子從該穩(wěn)定態(tài)躍遷

53、到另一穩(wěn)定態(tài)時，其輻射或吸收的單色光的頻率為：光的頻率為：(3)(3)角動量量子化假設角動量量子化假設主量子數(shù)，主量子數(shù)， n 1，2，3，nhnL2 原子中電子繞核作圓周運動的軌道角動量L動量矩 L 只需取 h2的整數(shù)倍的定態(tài)軌道是能夠存在的。即：3 3 、氫原子軌道半徑和能量計算、氫原子軌道半徑和能量計算 1 軌道半徑2hnL 同時又假定庫侖定律，牛頓定律在他的原子中依然成立，即有：同時又假定庫侖定律，牛頓定律在他的原子中依然成立，即有：mnhvrrrvmehnmvrrmvreee2)(4242022202聯(lián)立求得聯(lián)立求得 2220nmehrne 穩(wěn)定的軌道半徑r正比于主量子數(shù)n的平方，即

54、軌道是不延續(xù)的玻爾假定電子繞核運動的軌道角動量滿足量子化條件：玻爾假定電子繞核運動的軌道角動量滿足量子化條件： 當 n=1 時，得 r1=5.2917710-11m=0.53通常稱此數(shù)為第一玻爾半徑。 2 2 原子能級的概念原子能級的概念 按照經(jīng)典實際，電子在軌道上運動時，具有電勢能和動能，因此電子在某一軌道運動時，其總能量為：nnremvE022421e20224rermveremv02242121e故此軌道總能量為：故此軌道總能量為：nreE142102e將將所滿足量子化條件所滿足量子化條件 nr2202mehnrne 代入這闡明原子系統(tǒng)的能量是不延續(xù)的，量子化的。這種量子化的這闡明原子系

55、統(tǒng)的能量是不延續(xù)的，量子化的。這種量子化的能量值稱為原子的能級。能量值稱為原子的能級。2220418nhmeEne,., 321n)()(1kEnEch)11(22nkR2)(1nRnEch2nhcR)n(E或者由或者由4 4 、里德伯常數(shù)的計算、里德伯常數(shù)的計算由上面兩式，得：由上面兩式，得：chmeR32048echmeR32048.5 5 、氫原子的能級躍遷和氫原子光譜、氫原子的能級躍遷和氫原子光譜 根據(jù)玻爾的量子化躍遷頻率假設,我們可以看到光譜項是與一定的能級相當?shù)模?當n=1時，能量最小，電子也離核最近。由能量最低原理知,這時原子系統(tǒng)最穩(wěn)定。原子處于能量最低

56、的形狀稱為基態(tài)。2220418nhmeEne2202mehnrne將將e e，m m之值之值, ,及常數(shù)及常數(shù)00，h h，c c 的值代入可算得：的值代入可算得：與實驗值與實驗值R=1.096776R=1.096776107 m107 m1 1 吻合得很好。吻合得很好。(1)(1)基態(tài)和激發(fā)態(tài)基態(tài)和激發(fā)態(tài)eVnEn258.13E1 E1 13.58 eV13.58 eV 當n時，E=0，這時電子已脫離原子成為自在電子。 當 n=2，3，4 時，即原子處于高能態(tài)時是不穩(wěn)定的，它終會釋放多余的能量而躍遷到低能態(tài),故稱高能態(tài)為激發(fā)態(tài)。 在通常情況下，原子總是處于基態(tài)的，只需它遭到外界的作用，從外界

57、獲得足夠的能量，才會從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),這闡明原子通常是穩(wěn)定的。 能量在 E=0 以上時，電子脫離了原子，與這種形狀對應的原子稱電離態(tài),此時以為電子的能量是延續(xù)的，不受量子化條件限制。 電子從基態(tài)到脫離原子核的束縛所需求的能量稱為電離能。電子從基態(tài)到脫離原子核的束縛所需求的能量稱為電離能。 基態(tài)和各激發(fā)態(tài)中電子都沒脫離原子，統(tǒng)稱束縛態(tài)?；鶓B(tài)和各激發(fā)態(tài)中電子都沒脫離原子，統(tǒng)稱束縛態(tài)。n=1n=2n=3n=4n=5-13.57eV-3.39-1.51-0.85-0.54n= 0基態(tài)激發(fā)態(tài)自在態(tài)延續(xù)區(qū)(2) (2) 吸收光譜和發(fā)射光譜吸收光譜和發(fā)射光譜 應該闡明的是：一個原子在一次吸收應該闡明的是：

58、一個原子在一次吸收( (或輻射或輻射) )時，只能有一條時，只能有一條吸收吸收( (或發(fā)射或發(fā)射) )譜線。至于這根譜線是發(fā)生在哪兩個能級之間，那譜線。至于這根譜線是發(fā)生在哪兩個能級之間，那么是隨機的，由于在普通情況下物質中包含的原子數(shù)是足夠多的么是隨機的，由于在普通情況下物質中包含的原子數(shù)是足夠多的, ,因此一定能看到它的全部譜線。因此一定能看到它的全部譜線。 氫原子光譜中的各種線系，可用能級躍遷得到解釋：所謂同氫原子光譜中的各種線系，可用能級躍遷得到解釋：所謂同一線系的光譜線，就是從幾個不同的高能級躍遷到同一低能級一線系的光譜線，就是從幾個不同的高能級躍遷到同一低能級所發(fā)射的譜線。所發(fā)射的

59、譜線。 由于能級的不延續(xù)性，原子中的電子每次吸收的能量只能是本由于能級的不延續(xù)性，原子中的電子每次吸收的能量只能是本原子系統(tǒng)的兩個能級之差。也就是說，只需外界作用的能量滿足原子系統(tǒng)的兩個能級之差。也就是說，只需外界作用的能量滿足氫原子的兩個能級之差時，才干被吸收。因此每類原子有本人的氫原子的兩個能級之差時，才干被吸收。因此每類原子有本人的吸收光譜。吸收光譜。 同樣，處于激發(fā)態(tài)的原子同樣，處于激發(fā)態(tài)的原子, ,在能級躍遷時在能級躍遷時, ,釋放出的能量也只能是釋放出的能量也只能是本原子系統(tǒng)的能級之差，因此發(fā)射光譜也有本人的特征標識光譜。本原子系統(tǒng)的能級之差，因此發(fā)射光譜也有本人的特征標識光譜。同

60、類原子的吸收光譜和發(fā)射光譜是重合的。同類原子的吸收光譜和發(fā)射光譜是重合的。(3)(3)能級躍遷圖與氫原子譜線系能級躍遷圖與氫原子譜線系1234n巴爾末系帕邢系賴曼系 布喇開系普芳德系三、玻爾實際的缺陷三、玻爾實際的缺陷 玻爾的氫原子實際: 解釋氫光譜規(guī)律；提出了能量量子化和角動量量子化概念；提出了定態(tài)和能級躍遷假設。 緣由是由于他沒有一個完好的實際體系。他一方面把微觀粒子看作經(jīng)典力學中的粒子，還采用了經(jīng)典的物理實際和方法，如粒子、軌道來描畫,同時還遵守牛頓定律等另一方面又加上量子化條件來限定穩(wěn)定運動形狀的軌道。玻爾的氫原子實際是經(jīng)典實際與量子化條件的混合物。 但也有局限，玻爾實際只能計算光譜頻