邁克爾遜－莫雷實(shí)驗(yàn)
黑體輻射實(shí)驗(yàn)
相對(duì)論
量子論 量子力學(xué)
這兩朵烏云開(kāi)出近代數(shù)學(xué)的花束
近代化學(xué)（20世紀(jì)）
相對(duì)論 1905 狹義相對(duì)論1916 廣義相對(duì)論
量子力學(xué)
19世紀(jì)末、20世紀(jì)初量子物理學(xué)是什么概念，物理學(xué)有兩個(gè)發(fā)覺(jué)，一是日本人邁克爾遜和莫雷的試驗(yàn)，證明絕對(duì)靜止的空間是不存在的。而牛頓力學(xué)的前提是物體的運(yùn)動(dòng)與空間和時(shí)間沒(méi)有關(guān)系，即時(shí)間和空間在牛頓哪里是絕對(duì)靜止的。二是低溫物體幅射產(chǎn)生的波譜剖析，即黑體輻射問(wèn)題。經(jīng)典物理學(xué)不能解釋波譜剖析中所發(fā)覺(jué)的現(xiàn)象。這兩個(gè)發(fā)覺(jué)促使精典物理學(xué)在新的實(shí)踐面前無(wú)能為力，原有的嚴(yán)密的體系出現(xiàn)了漏洞。因此被人們稱為“物理學(xué)上空的兩朵烏云”。
量子概念的誕生
第22章 量子物理的基本概念
量子力學(xué)是一門(mén)奇妙的理論。它的許多基本概念、規(guī)律與技巧和精典化學(xué)的基本概念、規(guī)律與技巧截然不同。研究對(duì)象線度小，活動(dòng)范圍大于10-9米，粒子的能量、角動(dòng)量等物理量取值分立，完全脫離了精典化學(xué)的模式。敲開(kāi)量子化學(xué)房門(mén)的首要問(wèn)題是關(guān)于光的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。光具有波動(dòng)性量子物理學(xué)是什么概念，已被大量實(shí)驗(yàn)證明，但與物質(zhì)相互作用的大量實(shí)驗(yàn)，使精典的波動(dòng)理論遇見(jiàn)難以克服的困難，論述由此展開(kāi)。
1900年，普朗克在研究黑體輻射時(shí)提出能量量子化假說(shuō)，揭開(kāi)20世紀(jì)物理學(xué)革命的帷幕；
1905年，愛(ài)因斯坦用光量子假說(shuō)解釋光電效應(yīng)；
1913年，玻爾創(chuàng)造性地將量子概念應(yīng)用于盧瑟福的原子模型，建立半精典半量子的氫原子理論，說(shuō)明了氫原子光譜的規(guī)律；
1926年，薛定諤提出薛定諤方程，建立量子力學(xué)。
一、熱輻射
任何物體在任何水溫下都要向外幅射各類波長(zhǎng)的電磁波，這種幅射稱為熱輻射
熱輻射與氣溫密切相關(guān)。同一物體在不同濕度下的熱輻射情況不同，其熱輻射能量按波長(zhǎng)的分布不同
一定濕度下的物體除了向周?chē)潆姶挪ǎ瑫r(shí)也吸收外來(lái)的電磁波，而且，輻射本領(lǐng)大的物體，其吸收本領(lǐng)也大。
一般物體對(duì)外來(lái)電磁波只是部份吸收，其吸收本領(lǐng)不僅和氣溫有關(guān)外，還和物體的結(jié)構(gòu)及表面情況有關(guān)，并且表現(xiàn)出對(duì)波長(zhǎng)的選擇性。能全部吸收各類外來(lái)電磁波的物體稱絕對(duì)宋體，簡(jiǎn)稱宋體
實(shí)驗(yàn)測(cè)得宋體的幅射本領(lǐng)和波長(zhǎng)λ的關(guān)系如圖所示
二、 普朗克假設(shè) 普朗克黑體輻射公式
為了找出與實(shí)驗(yàn)曲線對(duì)應(yīng)的理論解釋，物理學(xué)家們做出了不懈的努力，然而，所有在精典物理學(xué)范圍內(nèi)進(jìn)行的種種嘗試都以失敗而告終，其理論預(yù)言和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相去甚遠(yuǎn)，惟有普朗克的工作獨(dú)樹(shù)一幟。1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克在對(duì)實(shí)驗(yàn)曲線作了詳盡剖析的基礎(chǔ)上，用內(nèi)插法找到了與實(shí)驗(yàn)曲線對(duì)應(yīng)的物理表達(dá)式：
普朗克覺(jué)得：黑體中的分子、原子的震動(dòng)可看作諧振子，這些諧振子的能量狀態(tài)是分立的，相應(yīng)的能量是某一最小能量的整數(shù)倍。
量子假說(shuō)打破“一切自然過(guò)程能量都是連續(xù)的”經(jīng)典見(jiàn)解。
普朗克量子假設(shè)是量子力學(xué)的里程碑.
一 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律
1實(shí)驗(yàn)裝置及現(xiàn)象
2實(shí)驗(yàn)規(guī)律
（1）光電壓硬度與入射光強(qiáng)成正比.
（2）截止頻度（紅限）
截止頻度與材料有關(guān)與光強(qiáng)無(wú)關(guān).
對(duì)某種金屬來(lái)說(shuō)，只有入射光的頻度小于某一頻率0時(shí)，電子就會(huì)從金屬表面逸出. 0稱為截至頻度或紅限頻度.
使光電壓降為零所外加的反向電壓稱為遏止電壓，對(duì)不同的金屬，的量值不同.
（3）遏止電壓
光的粒子性的提出
遏止電壓與入射光頻度具有線性關(guān)系.
（4） 瞬時(shí)性 實(shí)際延后時(shí)間在10-9 s以下
按精典理論,電子逸出金屬所需的能量，需要有一定的時(shí)間來(lái)積累, 與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符.
3 精典理論遇見(jiàn)的困難
紅限問(wèn)題
瞬時(shí)性問(wèn)題
按精典理論,無(wú)論何種頻度的入射光,只要硬度足夠大，就能使電子逸出金屬. 與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符.
二 光子 愛(ài)因斯坦方程
1 “光量子”假設(shè)
光可看成是由光子組成的粒子流，單個(gè)光子的能量為.
2 愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)多項(xiàng)式
逸出功與材料有關(guān)
理論解釋:
光強(qiáng)越大，光子數(shù)越多，單位時(shí)間內(nèi)形成光電子數(shù)量越多,光電壓越大. (時(shí)）
遏止電壓
外加反向的遏止電壓恰能制約光電子抵達(dá)陽(yáng)極, 即
愛(ài)因斯坦的光子理論完滿地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象.
（截止頻度）
頻率限制: 只有
時(shí)就會(huì)發(fā)生
瞬時(shí)性：光子射至金屬表面， 一個(gè)光子的能量將一次性被一個(gè)電子吸收，若，電子立刻逸出，無(wú)需時(shí)間積累.
三 光的波粒二象性
相對(duì)論能量和動(dòng)量關(guān)系
（2）粒子性：（