了解量子理论形成的科学背景; 了解量子理论形成的科学背景; 把握量子化学发展的基本线索,重点把握量子化学发展的基本线索及其主要理论的思想内涵; 理论的思想内涵; 深刻理解 深刻理解数学史上量子热的构造 量子热的构造在数学史上具有重要意义。 意义重大。 宋体是一种能够完全吸收在它面前照射的各种抛光辐射的物体。 有孔的空心金属球,不是长辐射物体。 有一个多孔的空心金属球,非常接近宋式,进入金属球小孔的辐射穿过往往接近宋式的辐射,进入金属球的小孔。 辐射几乎全部被吸收并反射多次量子物理学第三定律,因此入射辐射实际上全部被吸收。 当腔体被加热时,腔体壁会发出辐射,这种辐射具有极强的吸收性。 当腔体被加热时,辐射从腔体壁发出,其中一小部分通过小孔逸出。 Arial 是一种理想的吸收器,一小部分会通过小孔逸出。 Arial 是一个理想的吸收器,也是一个理想的发射器。 它也是一种理想的发射器。 任何物体只要低于绝对零,只要低于绝对零,它就会以电磁波的形式辐射能量。 辐射中各种波长的比例是不同的。 比率不同。 基尔霍夫天体的热辐射发射功率E(v,T)与基尔霍夫天体的吸收功率与吸收功率a(v,T)a(v,T)之比均相等,且比值均相等,且相等为 Arial 在此温度下相同波长的辐射亮度。 根据实验得出宋式辐射总能量与宋式温度的四次方成反比。 能量与宋式温度的四次方关系成反比。 维恩位移定理 维恩位移定理“”::是最大辐射的波长。
是辐射最大值的波长。 根据统计热力学经典均分定律,单色辐射功率 根据统计热力学经典均分定律,单色辐射功率 Mλ 为总辐射: 则总辐射: 维恩发现宋代气温为与辐射相同,能量密度最大的波长与辐射能量密度最大的波长成正比。 当波长较短、温度较低时,维恩公式与实验结果成正比。 当波长较短、温度较低时,维恩公式与实验结果吻合较好,但在短波部分偏离较大。 是一致的,但在短波部分偏差较大。 美国化学家瑞利于1999年推出了另一条辐射定理,辐射时间的硬度与其绝对湿度成反比,与发射光波长的时间硬度成正比。 它与其绝对湿度成反比,与发光线波长的平方成正比:平方:瑞利公式在短波区与实验结果一致,但在长波区则不然。 。 而当波长接近紫外线时,估计能量为无穷大。 而当波长接近紫外线时,估计能量是无穷大!! 不要称其为“紫外线灾难紫外线灾难”。 。 关于紫外线部分的总辐射功率趋于无穷大和紫外线部分趋于无穷大所引起的“紫外线灾难”,一位名叫琼斯的化学家提出,“琼化学家提出“琼斯六面体”形象地代表了琼斯六面体”,形象地表达了这个悖论。
达到了这个悖论。 “紫外线突变”困扰了当时的数学界很多年。 当时的数学界已经存在很多年了。 日本化学家普朗克(美国化学家普朗克(--)从考虑)从理想反射壁空腔内电磁辐射的平衡性考虑出发,提出了一个从共振平衡问题出发,定义了引入谐振子熵,由此可以得到谐振子熵的定义,并由该定义可以得到维恩辐射公式。 获取维恩辐射公式。 这个定义中有一个常数hh,普朗克在2011年5月5日给出了它的值。它的值为6.8856.-2727,普朗克知道,普朗克知道这个常数的大致含义。 这个常数的一般含义。 2. 普朗克能量量子假说 2. 普朗克能量克量子假说 ( (--) with ,) 借助插值方法,对于长波应用维恩公式,对于短波应用瑞利公式 将应用维恩公式长波和短波的瑞利——金金斯公式联系起来。 普朗克公式连接起来。
1919年10月10日在柏林举行的美国数学会大会上,普朗克在柏林法国数学会大会上给出了他引进的Arial辐射公式: 公式:这个辐射公式与当时的实验数据吻合得很好。 并且这个辐射公式与当时的实验数据吻合得很好。 而且,“紫外线灾变紫外线灾变”的矛盾已经被澄清和清除。 矛盾。 •热辐射的几个理论公式与实验结果的比较“”但是现在最关键的理论问题之一仍然存在,而现在最关键的理论问题之一就是为这个公式找到一个合适的解释。 就是为这个公式找到合适的解释。 ”“”“所以,虽然这个新的辐射公式可以被证明是绝对准确的,而且如果只看的话,也可以证明是绝对准确的,而如果只是把它当成一个插值公式,那就是靠运气猜的,而这样做是靠运气猜的插值公式,所以它的价值也只是有限的。 因此,他的价值也有限。 为此,我从1919年10月10日这个方程提出之日起,就一直致力于找出这个方程的真正数学意义。 普朗克以前讨厌热力学第二定律的概率解释 普朗克以前讨厌热力学第二定律的概率解释。
但为了解释辐射公式,他诉诸于解释。 但为了解释这个光芒四射的公式,他采取了他所谓的“全有或全无”的举措。 行动。 ”“必须不惜一切代价给出理论上的解释。 必须不惜一切代价给出理论解释。 ’”就这样,他开始接受玻尔兹曼的思想,考虑熵。 就这样,他开始接受玻尔兹曼的思想,考虑熵与概率的关系。 根据玻尔兹曼的观点,任意物质与概率之间的关系。 根据玻尔兹曼的说法,任何数学系统==任何状态的任何状态的熵SS,WW就是这些状态出现的概率。 状态发生的概率。 最后,普朗克发现辐射能量一定是在一个部分中——最后,普朗克发现辐射能量一定是在一个部分中,每个能量部分,每个能量εε等于频率除以一个常数,该常数等于频率除以常数 hh,普朗克将其称为能量元素或能量量子。 它被称为能量元素或能量量子。 hh后来被称为普朗克常数,它是宇宙的基础,后来又被称为普朗克常数,它是宇宙的基本常数之一。 常数之一。 普朗克因提出能量量子的概念而获得诺贝尔化学奖。 1.普朗克 普朗克的《全有或全无》中提到的理论对于化学家来说太具有革命性,无法立即接受。
这是革命性的,化学家无法立即接受它。 甚至超出了普朗克自己的接受能力。 甚至超出了普朗克自己的接受能力。 2. 在接下来的几年里,他对自己的理论的信念几次动摇。 普朗克有时称其只不过是一种信念。 普朗克有时称其只不过是一种物理游戏。 语言游戏。 3.19053。 1905年,爱因斯坦提出光量子假说,支持了广义爱因斯坦的光量子假说,也支持了普朗克的能量量子论。 普朗克的量子能量理论还没有支持。 普朗克当时还不支持,甚至在1909-1909年反对光量子假说。 多年来仍然反对光量子假说。 1905年 爱因斯坦在1905年发表了一篇关于光电效应的论文。 本论文是关于光电效应的。 光电效应是人们在此之前发现的一种现象:根据人们发现的一种现象:照射在金属表面的光和金属表面上的光(特别是紫外光)可以使金属(特别是紫外光)带正电。 金属带正电荷。 电子被发现后,证明这种效应是由于电子从被照射的表面发射出来的。 电子从被照射的表面发射。 对于给定的入射光频率,发射电子的能量对于给定的入射光频率是恒定的,但电子的数量与光强度成反比。
数量保持不变,但电子数量与光强度成反比。 对于某种金属材料,存在一个临界频率; 对于某种金属材料,存在一个临界频率; 当入射光频率没有达到这个临界频率时,当入射光频率没有达到这个临界频率时,金属表面不会发射出电子; 当入射光超过临界频率时量子物理学第三定律,金属表面不会发射电子; 它与所使用的频率和临界频率之间的差值成反比。 它与临界频率之间的差值成反比。 这两个实验结果与经典电磁理论的预测完全不一致。 一点也不。 爱因斯坦提出发射电子能量由下式确定: 爱因斯坦提出发射电子能量由下式确定: 。 决定。 WW是与金属相关的功函数,hν是入射光量,是入射光量子的能量,是能量交换的最小单位。 粒子的能量是能量交换的最小单位。 当光量子撞击金属表面并与其中一个电子相互作用时,它将所有能量转移给电子。 。 上电子产品。 如果假设为hνW,则电子无法从光量子中获得足够的能量,电子也无法从光量子中获得足够的能量来穿过金属表面,因此将没有足够的能量穿过金属表面,因此不会发生光电效应。
影响。 W时,电子开始发射,中午时分,电子开始发射,但电子能量随能量和ν线性减小。 线性减少。 就这样,爱因斯坦一下子解释了光电效应的神秘现象,有力地支持了普朗克神秘的辐射现象,有力地支持了普朗克·格拉姆的辐射量子思想。 量子概念。 爱因斯坦的光量子假说深刻地阐明了光的波 爱因斯坦的光量子假说深刻地阐明了光的波粒二象性。 粒子二重性。 1921年诺贝尔化学奖授予了爱因斯坦,1921年诺贝尔化学奖授予爱因斯坦是因为他对光电效应的杰出贡献。 正是因为他对光电效应的杰出贡献。 然而,爱因斯坦在量子论的鱼塘里失败了,爱因斯坦在量子论的鱼塘里扔了一块石头就转身了。 下一块石头后,转身走向他。 后来,他考虑更多地利用广义相对论来探索宇宙的本质,并且拒绝接受量子热学对于宇宙本质的新发展。 他拒绝了。 4.14.1 汤姆逊模型 汤姆逊模型电子学发明后,美国汤姆森电子发明后,美国汤姆逊·尤森于1903年提出了著名的猕猴桃干面包模型。感觉均匀分布的正电荷球内嵌有带负电的电子,嵌在均匀分布的正电球内,电子被带负电的电子压平。 当电子在平衡位置附近振动时,它们在平衡位置附近振动并发射出一定的波。 谱线。
这是一条完整的谱线。 这是一个充满错误的成功。 他肯定了充满错误的成功。 他肯定原子有结构,给定后原来的原子有结构,给定后对原子的研究指明了方向。 子研究指明了方向。 作为汤姆逊的中学生,卢瑟福((,,--)不喜欢汤姆)不喜欢汤姆逊的原子模型。 卢瑟福·诺森的原子模型。卢瑟福知道