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大学物理第十五章量子物理的知识内容有黑体辐射、光电反应、康普顿效应、德布罗意波、氢原子的波尔理论、不确定关系。
数字电路第五章时序逻辑电路的知识点包括概述、计数器、集成二进制同步计算器、时序逻辑电路的分类、时序逻辑电路的基本分析与设计方法。
下图梳理了数字电路第四章触发器的内容,有基本触发器、同步触发器两方面内容,知识点丰富全面,赶快收藏下图学习吧!
数字电路第二章门电路的知识点涵盖了开关特性、分离元器件门电路、CMOS集成门电路、TTL集成门电路,希望梳理的内容对你有所帮助!
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第十五章 量子物理
1. 黑体辐射 普朗克能量子假设
①黑体 辐射
热辐射
任何物体在任何温度下都要发射电磁波。这种由于物体中分子和原子受到热激发而发射电磁辐射的现象,称为热辐射
黑体
理想模型 能把一切外来的电磁辐射全部吸收
在相同温度下,黑体吸收本领最强,热辐射本领也最强
平衡辐射=黑体辐射=空腔辐射
单色辐出度
温度为T 黑体 单位面积 单位时间 波长为λ 电磁波能量Mλ(T)
随波长而变化
与材料无关
辐出度
单位时间 温度T 黑体 单位面积 各种波长电磁波的总能量 M(T)
与材料和温度有关
②斯特藩-玻尔兹曼定律 维恩位移定律
黑体的辐出度M(T)与温度T的四次方成正比
λmT=b(为一常量) 峰值波长随温度的增大而减小
③黑体辐射的瑞利金斯公式 经典物理的困难
紫外灾难 数学表达式与现实不符合(经典理论与实验结果不符)
两者主要差别:对一维谐振子平均能量的计算上 一个是连续的 一个是量子化的
④普朗克假设 普朗克黑体辐射公式
假设:空腔壁上的带电谐振子吸收或发射的能量,只能是hν的整数倍(不连续)
改写了瑞利金斯公式,得到普朗克黑体辐射公式
2.光电效应 光的波粒二象性
光电效应的爱因斯坦方程
hν=1/2mv^2+W
实验测得普朗克常量:hν=eU0+W (U0遏制电势差)
3.康普顿效应
在散射X射线中除有与入射波长相同的射线外,还有波长和入射波长更长的射线(能量变低了)
理解:入射光子与电子发生了完全弹性碰撞,使得电子(反冲电子)有了速度,原来光子的能量降低,形成了波长更大的光子
满足动能守恒和动量守恒(两个式子)
λ=λ-λ0(只与角度有关系)
tip.由于波长改变量很小,必须用波长小的电磁波才能观察到,因此采用X射线
6.德布罗意波 实物粒子二象性
假设所有具有动能和能量的像电子那样的物质客体都具有波动性
在宏观尺度下,h很小,实物粒子的物质波很短,其离子型不能被显现出来
界定:速度是否达到光速的三分之一。动能与静能的大小之比 如果动能比静能小很多 则用牛顿经典力学的p=m0v=hv。 如果动能大则用p=mv=hv(结合Ek)
德布罗意的统计概率:德布罗意波是概率波。在某处德布罗意波的强度是与粒子在该处邻近出现的概率成正比
德布罗意波则是对微观粒子的统计描述
4.氢原子的波尔理论
三条假设
①电子在原子中,可以在一些特定的圆轨道上运动,此时原子处于稳定状态,并具有一定能量
②量子条件:电子以速度ν在半径为r的圆周上绕核运动时,只有电子的角动量L等于h/2π的整数倍的那些轨道才是稳定的
③频率条件:当原子从高能量的定态跃迁到低能量的定态时,要发射频率为ν的光子
缺陷:玻尔理论只能说明氢原子及类氢原子的光谱规律,不能解释多电子原子的光谱;对谱线的强度、宽度也无能为力;也不能说明原子是如何组成分子、构成液体和固体的。
还运用了经典力学质点的理论,相矛盾
7. 不确定关系
delta(x)delta(p)>=h
不确定关系表明:对于微观粒子,不能同时用确定的位置和确定的动量来描述
h(普朗克常量是一个很小的量)所以,不确定关系只对微观粒子起作用,而对宏观物体(质点)就不起作用了。例1证明。
不确定性的根源是“波粒二象性”,这是自然界的根本属性