第十四講 微觀世界的規(guī)律與方法

1、第1頁共23頁第十四講微觀世界的規(guī)律與方法一、知識點擊一、知識點擊1原子結構模型⑴玻爾模型理論：①定態(tài)假設：原子中的電子繞核作圓周運動，并不向外輻射能量，其軌道半徑只能取一系列不連續(xù)值，對應的原子處于穩(wěn)定的能量狀態(tài)。②躍遷假設：電子從一個定態(tài)軌道（設對應的原子定態(tài)能量為En2）躍遷到另一定態(tài)軌道（設定態(tài)能量為En1）上時，會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角動量量子化假設：電子繞核運動，

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

3、論的發(fā)展揭示出要同時測出微觀物體的位置和動量，其精密度是有一定限制的這個限制來源于物質的二象性海森伯從量子理論推理，測量一個微粒的位置時，如果不確定范圍是，那么同時測得其動量也有一x?個不確定范圍，與的關系為，此式稱為海森伯不p?x?p?42hpx??????確定關系，其中h為普朗克常數(shù)第3頁共23頁其余所有的粒子按它們之間的相互作用可分為兩類：強子：參與強相互作用的粒子，強子又分為重子（核子、超子）和介子兩類，質子（為核子）是最早發(fā)現(xiàn)

4、的強子，強子具有內部結構輕子：不參與強相互作用的粒子，電子是最早發(fā)現(xiàn)的輕子，實驗表明，輕子是點粒子，迄今尚未發(fā)現(xiàn)它有任何結構每一種基本粒子都有自己的反粒子，正反粒子相遇時，會發(fā)生湮滅現(xiàn)象，如即電子與正電子相遇時，會湮滅產生兩個光子19631964年間，蓋爾曼提出了夸克模型19651966年，我國的一批理論物理學家提出了與此類似的“層子”模型現(xiàn)在，這兩種名稱（夸克和層子）常常并提，下面我們還用夸克這一名稱有六種不同的夸克，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)?？淇四Ｐ驼J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，單獨的夸克至今未曾測到，這還有待于人們進一步去探索二、方法演練二、方法演練類型一、利用玻爾的三個量子化假設來求解類氫離子和類氫原子的問題。類型一、利用玻爾的三個量子化假設來求解類氫離子和類氫原子的問題。例1原子核俘獲一個子（子質量是電子質量的20

6、7倍，電荷與電子相1??1??同）形成原子，應用玻爾理論于原子。假設原子核靜止。試求：??（1）子的第一軌道半徑。已知原子核的質子數(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所放射的光子的波長。（4）設原子核的質量數(shù)A=2Z（即中子數(shù)N等于質子數(shù)Z），問當A大于什么值時，子軌道將進人原子核內。已知原子核半徑的公式為1??。13151.210RAm???分析和解：分析