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Chapter 19、近代物理(I) – 量子論.
焦點一電子的發現
+
CI C2
①放障礙物→果子位置>自陰極射出
使小輪子轉動,粒子
受電場、磁場作用⇒帶負電
(湯姆森的實驗:發現荷質比.
心在管中放速度選擇器
低壓氣體放電管
(陰極射線管).
Pirk
=evB
©-
FeeE
+ +++++ ++
V<
V=
當電子筆直通過速度選擇器時,
N/A
E
Fe = FB&F = &VB
4關閉磁場,使電子只受電場作用
E
V=B
E
#V=
=
B
d=立(篇)(六)产
el² B²
Fe
= ma = eE
Fe = eE
Id
eE
= 9 =
m
=
2mE
+++
L
t =
e
V
#
2dE
=
m
L²B²
電子質量
3)
m=9.11x10
#
2.
密立坎的油滴實驗:測出基本電荷 e
小油滴
噴霧器(
↑ Fe
「職業:中油滴入口
光源
望遠鏡
S 開關
代入
Fe=mg(靜止or等達)
Img 2E = mg
=
q為基本電量e=1.602x10+9C
的整数倍。

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焦點二,X射線的發現:
1.發現:侖琴在研究陰極射線管時,發現被電子打中
的靶會產生一種穿透力極強的輻射。
2. X射線的性質:
①不受磁場or電場影響
小,無法以一般的光柵or狹縫觀察.
#勞厄利用X射線照射晶體,得到清晰的繞射圖案.
焦點三,量子論:
1.
.熱輻射:物質中時帶電粒子因為熱擾動而散發出來的
2.黑體輻射:
電磁波輻射。
①黑體:可将外界所有頻率辐射完全吸收的物質。
皮長
黑體輻射:所發出的輻射只與黑體的溫度有關。(溫↑,入↓)
空腔輻射:進因提出以空腔來模擬黑體。
A
單位面積各波長輻射功率
(1000 W/m².nm)
電磁輻射
紫外線可見光 紅外線
紫外線可見光
80
60 (A)/-7000K
˙針孔
--6000K
-5000K
40
·4000K
20.
-3000K
3.普朗克的量子論
波長
0 400 800 1200 (nm)
4 空腔壁上的振子所具有的能量E不是連續值,只能是某一最小能量时
整數倍,並與振邊频率议正比。
輻射電磁波,振邊
頻率
4 單位能量=hu (h普朗克常数)():振子的振盪頻率)
焦耳
⇒ 振子的能量E = nhy n=1,2,3,
,
...
4 常用單位:電子伏特(ev), lev=1.6x10-19 J

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4. 愛因斯坦的量子論:
光的二象性「波動性
粒子性:光子被電磁波引領著同四面八方傳播.
[
光子的能量E
=
hv
光子的動量P
h
波動性明顯
小
小粒子性
自光子的能量:
hc
E = hv = (J)
⇒ 光子能量E (ev) =
焦點回,光電效應。
12400
λ (A)
1.光電效應:用光照射金屬表面,使金屬內的自由電子獲得動能,
從金屬表面脫離的一種現象。
光電子:被撞離原子的自由電子。形成充電流
②照射光的頻率ㄩ>底限頻率(截止频率)。,才會產生光電子。
③光電子數(光電流)x入射光强度。
④只要入射光頻率大於D。,馬上就會產生光電子。
⑤ <DO,不管入射光强度多強,照射時間多久,都不會有之電子。
2.
愛因斯坦的光電方程式:
Kmar cho - who he
自由電子脫離金屬板
所需的最小能量.
=
=
(光電子的最大動能)=普朗克常數(入射光頻率)-(功函數)
3.密立坎的實驗:
金屬靶
+
· 入射光
折
⑩
收集端
在收集端加上反向電壓(遏止電位)(截止電壓),
並逐漸增大至光電流續數降為0。
Kmax = eVs (動能被轉電位能)。
⇒ Kmax = eVs = hD-W

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↳ Vs - A
遏
斜率=
止3.0-
2.0-
(V) 0
-4.0 8.0 12.0
-1.0-
電台頻率f(10'*Hz)
41-V
(光電流)工.
A
截止電壓
加速電壓
evs = ho
-
!
hv.
V₁ = h h = AD - W
e
-
e
e
VS : A>B=C>D
强度:B>C

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Chapter 20,近代物理(Ⅱ)——原子結構.
焦點一,拉塞福的原子模型.
1. 原子結構的發展過程:
「湯姆森
! 拉塞福
(陰極射線)
> 發現電子
(d粒子撞擊金箔)
→發現原子核,發現質子
查兌克
(內粒子撞擊鈹)
4發現中子
4提出原子
4提出原子
西瓜模型
行星模型
白電子
2. 拉塞福的原子模型:
「波耳
(古典物理+[]量子化)
4提出原子
波耳氫原子模型
1 薛丁格
(薛丁格方程式→電子的機率波函数)!
4 提出電子雲模型.
①d粒子散射實驗:發現又粒子的散射過程遵守力學能守恆動量守恆。
②拉塞福原子模型似小形太陽系,電子受庫侖力繞核運轉。
③行星模型的缺點
:
(1)原子的穩定性→電子因不斷輻射電磁波損失能量,而沿螺旋
狀軌跡墜落至原子核上
(二)原子光嶒為連續光譜→原子光譜感以為不連續光譜。
(每個化學元素在氣體狀態時都有其特定
焦點二波耳氫原子結構模型。
n=1:基態
1. 波耳氫原子模型假設:
(n=2:第一激發態
①角動量量子化:電子只能在特定的圓軌道上運轉(定願)。
h
電子的角動量 L = hx
能量躍遷:當電子由高能量軌道EC躍遷至低能量軌道;時,
以一個光子的形式輻射出電磁波。
hf = Ei-Ef_
2元 , n = 1, 2, 3, ... ( 2 )

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2. 波耳氫原子之量子化條件:僅適用於類氫原子(or Het, Li Bei")
会热原子筛知之正電荷,若」(王表原子序。
Fe
=
L =
2TV
Fc # ze² = mac
速率vd
50/504/
7 2.5L nh
=
m
e
(牛頓力學)
核
電子
=
2
mvr(角動量量子化.
GMm
Vg = -F
EK = GMm
27
Ve = -KQ8
r
+) Ek = kQq
24
E = kaz
2r
A
經rd n² (r=0.53㎡
-GMM
E =
Z
週期Tdn=
28
- E = -xat ke²
=
==
-13.6 (e.v.)
27
焦點三,德布羅意的物質波.
1.物質波:
①核心概念:光有波動與粒子的雙重特性,物質也應有粒子及波動肠
種特性。
物質波频率=長(E:質點的動能)
物質波波長入=%(P=質點的動量)
* from ₤ & E=hu, p=
2.
能量E與波長入:
光子
hc
: 入 =
E
,入(房)=
12400
E (e.v.)
h
電子
h
:
入:
=
=
=
√2mE
Jamev
,入() =
12.3
(V:加速電壓)
③質子 X (Å) =
12.3
√18405
焦點四物質波的驗證:
1.戴維森一革末實驗:仿造X-ray繞射實驗測量電子物質波。
2. 湯姆森實驗:
照相底片
(小湯姆森)以電子束
瞄準儀 金屬箔板缺
透射金屬薄膜,得電子槍
出拍
電子繞射圖案。
下一
C C₁₂

ページ7:

焦點王」物質波时應用
1.電子之物質波在圓周上形成駐波的條件:
(圓周長)
2兀r=h入
nεN
,
卡
mv
二(朱)
*代入德布羅意物贺波關係式入==
h
= 2πr = n mv
=rmv=n-
h
12元
角動量 量子化
2. 兩壁間的穩定態:
駐波條件:
入
d = n x 1 hEN
,
②質點之能階 En
n=1
n=2
n=3
h=41
=
8md²
dn²
P
h
P=
2m
ⅱ)
焦點之原子核
n=
1. 原子核的結構:
原子核表示法:X(A→質量數;ㄛ→ 原子序;X→元素符號)
②以基本電荷 e為單位,原子核帶電量:+Ze
C
C
C
原子質量單位U
,
14= 1.66x10-27 kg
同位素:質子數同,中子數不同
⑤原子核内粒子依靠強力維持穩定,此力只在10-5m
2.
放射性:
放射線x射線氦原子核(IHe),+2e.
阝射線:高速電子(e)
-e
,
高能量電磁波 不帶電。
"
放射前後遵守質量數總和不受&原子序總和不受。
内作用。

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3. 若发牛(放射性强度):單位時間內衰变的原子核数目。
老叟率の原本原子核的數目。
半衰期:數量變為原本一半的時間。
-
貨幣 SI 制單位:克貝勒(B8),表(有1次享受。
式:
N = No (12) 經應時間
*半衰期.
No
衰芝及質量厚質量
4.核反應:
t
T 2T
核分裂&核熔合
質量虧損:△E = am.c²
手衰尖削後,力學能不守恒心質量
動能or輻射能
A-4
1) i but
動量守恆(Y無外力作用)
d衰装:x→ y+ I He
2-2
få 2: AX AY +
。
1
e
。
0
1>
d
A
d
A
t
X
+
r
激發態