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内容举例： 第4章 原子结构和波粒二象性
第1节 普朗克黑体辐射理论
第2节 光电效应
第3节 原子的核式结构模型
第4节 氢原子光谱和玻尔的原子模型
第5节 粒子的波动性和量子力学的建立
第4章 原子结构和波粒二象性
第1节 普朗克黑体辐射理论
一、黑体与黑体辐射
1. 黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。
2. 黑体辐射
(1)定义：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。
(2)黑体辐射的特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
二、黑体辐射的实验规律
1. 黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，
一方面，各种波长的辐射强度都有增加，
另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
2. 黑体辐射公式
德国物理学家维恩在1896年、英国物理学家瑞利在1900年，分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。 他们提出的公式都只能解释一部分实验现象。 维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离较大。 瑞利公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符。 1900年10月，普朗克找到了一个数学公式，它与实验吻合得非常完美。
三、能量子
1. 概念：普朗克认为：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。 例如，可能是ε或2ε、3ε……他把这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
2. 能量子的表达式：ε=hν，这里的ν是带电微粒的振动频率，也即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率。 h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为h=6. 626 070 15×
10-34 J·s
3. 能量的量子化：微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。
四、黑体辐射与能量量子化
1. 黑体是理想化的模型
自然界不存在真正的黑体，黑体只是一种理想模型，但许多物体可以视为黑体。
如图，在空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出。 这个带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体。
2. 一般物体与黑体的比较热辐射特点 吸收、反射电磁波的特点
一般物体 辐射电磁波的情况除了与温度有关，还与材料的种类、表面状况有关 既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波长等因素有关
黑体 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射
3. 能量量子化的理解
在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。
第2节 光电效应
一、光电效应的实验规律
1. 光电效应的概念：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。 这个现象称为光电效应，这种电子常称为光电子。
2. 研究光电效应的电路图
如图，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。 阴极K与阳极A之间电压U的
大小可以调整，电源的正负极也可以对调。
电源按图示极性连接时，闭合开关后，阳极A吸
收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。
这导致电压U为0时电流I并不为0。
3. 光电效应的实验规律
(1)存在截止频率
当入射光的频率低于截止频率(极限频率)时不发生光电效应。 实验表明，不同金属的截止频率不同。 换句话说，截止频率与金属自身的性质有关。
(2)存在饱和电流
在光照条件不变的情况下，在电流较小时电流随着正向电压的增大而增大；但当电流增大到一定值之后，即使电压再增大，电流也不会再进一步增大了，如图=所示，光
电流趋于一个饱和值。
(3)存在遏止电压
如果施加反向电压，也就是阴极K接电源正极、阳极A接电源负极，在光电管两极间形成使电子减速的电场，电流有可能为0。 使光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压。 遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初速度，初速度的上限vc应满足1/2mev_c^2=eUc。
进一步的实验表明，同一种金属对于一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的。 光的频率ν改变时，遏止电压Uc也会改变。
(4)光电效应具有瞬时性
当频率超过截止频率νc时，无论入射光怎样微弱，照到金属时会立即产生光电流。
精确测量表明产生电流的时间很快，即光电效应几乎是瞬时发生的。
二、光电效应经典解释中的疑难
1. 逸出功：要使电子脱离某种金属，需要外界对它做功，做功的最小值叫作这种金属的逸出功，用W0表示。 不同种类的金属，其逸出功的大小也不相同。
2. 光电效应与经典电磁理论的矛盾
矛盾之一：光电效应中存在截止频率
按照光的经典电磁理论，不管光的频率如何，只要光足够强，电子都可以获得足够能量从而逸出表面，不应存在截止频率。
矛盾之二：光电效应中，遏止电压由入射光的频率决定，与光的强弱无关按照光的经典电磁理论，光越强，光电子的初动能应该越大，所以遏止电压Uc应该与光的强弱有关。
矛盾之三：光电效应具有瞬时性
如果光很弱，按经典电磁理论估算，电子需要几分钟到十几分钟的时间才能获得逸出表面所需的能量，这个时间远远大于实验中产生光电流的时间。
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