资源描述
一、普朗克的能量子假说
1．能量子
(1)定义：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能
量值ε的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，也
是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，
这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．
(2)关系式：ε＝hν，ν是电磁波的频率；h是普朗克常
量，h＝6.626×10－34 J·s.,2．能量量子化：普朗克的假设认为微观粒子的能量是量子
化的，或说微观粒子的能量是分立的．,二、黑体与黑体辐射
1．热辐射：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的
温度有关，因此叫热辐射．
2．黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生
反射的物体叫黑体．
3．黑体辐射
(1)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度
有关．,(2)如图15－1－1所示，随温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度都有增加；辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．,三、光电效应
1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子
从表面逸出的现象．
2．光电效应方程
(1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.
(2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量
是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，
剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek＝,3．对光电效应规律的解释,(1)照射光的频率决定着是否发生光电效应及光电子的初动能．
(2)光电子是金属表面受光照射逸出的电子，与光子不同．,四、康普顿效应
1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光
的传播方向发生改变的现象．
2．康普顿效应：在光的散射中，散射的光线除了与入射
波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现
象叫做康普顿效应．
3．康普顿效应的意义：康普顿效应表明光子除了具有能
量之外，还具有动量，深入揭示了光的粒子性的一面．
4．光子的动量：p＝,五、光的波粒二象性
1．光的本性：光既具有波动性，又具有粒子性，即光
具有波粒二象性．
2．光子的能量和动量
(1)光子能量ε＝hν,(2)光子动量：p＝
能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量；波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量．因此ε＝hν和
p＝ 揭示了光的波动性和粒子性之间的密切关系．而普朗克常量h起到了粒子性与波动性之间的桥梁作用．,3．德布罗意波(物质波)
(1)德布罗意假说：实物粒子也具有波动性．
(2)德布罗意波：任何一个运动的粒子，都与一个对应
的波相联系，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗
意波，也叫做物质波．
(3)物质波的波长和频率：λ＝ ν＝,(4)物质波的实验验证
1927年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的波动性．,六、概率波
1．光波是一种概率波
光的波动性不是光子之间相互作用的结果，而是光子自
身固有的性质，光子在空间出现的概率可以通过波动的
规律确定，所以，光波是一种概率波．,2．物质波也是概率波
对于电子和其他微观粒子，单个粒子的位置是不确定
的，但在某点出现的概率的大小可以由波动的规律确
定．而且，对于大量粒子，这种概率分布导致确定的
宏观结果，所以物质波也是概率波．,七、不确定性关系
1．微观粒子运动的基本特征
不再遵守牛顿运动定律，不可能同时准确地知道粒
子的位置和动量，不可能用“轨迹”来描述粒子的运
动，微观粒子的运动状态只能通过概率做统计性的
描述．,2．不确定性关系
以Δx表示粒子位置的不确定量，以Δp表示粒子在x方向上
的动量的不确定量，那么ΔxΔp≥ 式中h是普朗克常
量．这就是著名的不确定关系．,八、原子结构
1．电子的发现：1897年，英国物理学家汤姆孙发现了电
子，明确电子是原子的组成部分，揭开了研究原子结
构的序幕．
2．原子的核式结构模型
在原子中心有一个很小的核叫原子核，原子全部的正
电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电
子在核外空间绕核高速旋转．,九、氢原子光谱
1．光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，利用它
来鉴别物质和确定物质的组成成分的方法叫光谱分析．
2．氢原子光谱的实验规律
巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式
(n＝3,4,5…，R是里德伯常量，R＝
1.10×107m－1)．,十、玻尔理论
1．定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这
些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并
不向外辐射能量．
2．跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或
吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量
差决定，即hν＝Em－En.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s),3．轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道
绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子
的可能轨道也是不连续的．,十一、氢原子的能级、能级公式
1．氢原子的能级和轨道半径
(1)氢原子的能级公式：En＝ (n＝1,2,3，…)，
其中E1为基态能量，E1＝－13.6 eV.
(2)氢原子的半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中
r1为基态半径，又称玻尔半径，r1＝0.53×10－10 m.,2．氢原子的能级图：如图15－1－2所示．,(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态．
(2)横线左端的数字“1,2,3，…”表示量子数，右端的数字“ －13.6，－3.4 …”表示氢原子的能级．
(3)相邻横线间的距离，表示相邻的能级差，量子数越大，相邻的能级差越小．
(4)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁条件为：hν＝Em－En.,(1)原子跃迁条件hν＝Em－En只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．对于光子和原子作用而使原子电离时，只要入射光的能量E≥13.6 eV，原子就能吸收．对于实物粒子与原子作用使原子激发时，实物粒子的能量大于或等于能级差即可．
(2)原子跃迁发出的光谱线条数N＝Cn2＝ 是一群氢原子，而不是一个，因为某一个氢原子有固定的跃迁路径．,
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