第十四講 微觀(guān)世界的規(guī)律與方法

1、第1頁(yè)共23頁(yè)第十四講微觀(guān)世界的規(guī)律與方法一、知識(shí)點(diǎn)擊一、知識(shí)點(diǎn)擊1原子結(jié)構(gòu)模型⑴玻爾模型理論：①定態(tài)假設(shè)：原子中的電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)，并不向外輻射能量，其軌道半徑只能取一系列不連續(xù)值，對(duì)應(yīng)的原子處于穩(wěn)定的能量狀態(tài)。②躍遷假設(shè)：電子從一個(gè)定態(tài)軌道（設(shè)對(duì)應(yīng)的原子定態(tài)能量為En2）躍遷到另一定態(tài)軌道（設(shè)定態(tài)能量為En1）上時(shí)，會(huì)輻射或吸收一定頻率的光子，能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即。21nnhEE???③角動(dòng)量量子化假設(shè)：電子繞核運(yùn)動(dòng)，

2、其軌道半徑不是任意的，只有電子的軌道角動(dòng)量（軌道半徑r和電子動(dòng)量的乘積）滿(mǎn)足下列條件的軌道才m?是允許的n=1，2，3，…2hmrn???⑵氫原子的能級(jí)公式為，其中。412222018nmeEEhnn????4122013.68meEeVh?????2物質(zhì)的二象性不確定關(guān)系1924年，德布羅意從光的波粒二象性推斷實(shí)物粒子，如電子、質(zhì)子等也具有波動(dòng)性，即實(shí)物粒子也具有二象性同實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱(chēng)為德布羅意波，其波長(zhǎng)。hhpm????量子理

3、論的發(fā)展揭示出要同時(shí)測(cè)出微觀(guān)物體的位置和動(dòng)量，其精密度是有一定限制的這個(gè)限制來(lái)源于物質(zhì)的二象性海森伯從量子理論推理，測(cè)量一個(gè)微粒的位置時(shí)，如果不確定范圍是，那么同時(shí)測(cè)得其動(dòng)量也有一x?個(gè)不確定范圍，與的關(guān)系為，此式稱(chēng)為海森伯不p?x?p?42hpx??????確定關(guān)系，其中h為普朗克常數(shù)第3頁(yè)共23頁(yè)其余所有的粒子按它們之間的相互作用可分為兩類(lèi)：強(qiáng)子：參與強(qiáng)相互作用的粒子，強(qiáng)子又分為重子（核子、超子）和介子兩類(lèi)，質(zhì)子（為核子）是最早發(fā)現(xiàn)

4、的強(qiáng)子，強(qiáng)子具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)輕子：不參與強(qiáng)相互作用的粒子，電子是最早發(fā)現(xiàn)的輕子，實(shí)驗(yàn)表明，輕子是點(diǎn)粒子，迄今尚未發(fā)現(xiàn)它有任何結(jié)構(gòu)每一種基本粒子都有自己的反粒子，正反粒子相遇時(shí)，會(huì)發(fā)生湮滅現(xiàn)象，如即電子與正電子相遇時(shí)，會(huì)湮滅產(chǎn)生兩個(gè)光子19631964年間，蓋爾曼提出了夸克模型19651966年，我國(guó)的一批理論物理學(xué)家提出了與此類(lèi)似的“層子”模型現(xiàn)在，這兩種名稱(chēng)（夸克和層子）常常并提，下面我們還用夸克這一名稱(chēng)有六種不同的夸克，分別是上夸克（u

5、）、下夸克（d)、奇異夸克（s)、桀夸克（c)、底夸克（b)和頂夸克（t)。夸克模型認(rèn)為所有的重子都是由三種夸克組成，所有反重子都是由三種反夸克組成，所有介子都是由一種夸克和一種反夸克組成但是，單獨(dú)的夸克至今未曾測(cè)到，這還有待于人們進(jìn)一步去探索二、方法演練二、方法演練類(lèi)型一、利用玻爾的三個(gè)量子化假設(shè)來(lái)求解類(lèi)氫離子和類(lèi)氫原子的問(wèn)題。類(lèi)型一、利用玻爾的三個(gè)量子化假設(shè)來(lái)求解類(lèi)氫離子和類(lèi)氫原子的問(wèn)題。例1原子核俘獲一個(gè)子（子質(zhì)量是電子質(zhì)量的20

6、7倍，電荷與電子相1??1??同）形成原子，應(yīng)用玻爾理論于原子。假設(shè)原子核靜止。試求：??（1）子的第一軌道半徑。已知原子核的質(zhì)子數(shù)為Z，氫原子的第一玻爾1??軌道半徑。1000.52910am???（2）電離能。（3）從第二軌道到第一軌道躍遷時(shí)所放射的光子的波長(zhǎng)。（4）設(shè)原子核的質(zhì)量數(shù)A=2Z（即中子數(shù)N等于質(zhì)子數(shù)Z），問(wèn)當(dāng)A大于什么值時(shí)，子軌道將進(jìn)人原子核內(nèi)。已知原子核半徑的公式為1??。13151.210RAm???分析和解：分析