2022-2023学年高二物理竞赛课件：相对论动力学

相对论动力学 相对论动力学 质速关系（动量）： 质量和能量： 静能（静质量）和动能（动质量）： 能量和动量（四维动量）： 一个事件O产生的未来光椎 P在锥面上，S = 0，两事件可用光波联系，类光间隔。 P在光锥内，S > 0，两事件可用低于光速的物理过程联系，类时间隔。 P在光锥外， S < 0，两事件不能用光波或低于光速的物理过程联系，类空间隔，也称两点绝对异地。 光椎：两维空间 + 一维时间 光电效应：逸出功，截止电压，红限频率，最大初动能 康普顿散射： 康普顿波长: 静止电子能量对应的波长 光栅衍射：强度极大方向满足 单缝衍射：暗纹 亮纹 双缝干涉：条纹间距 普朗克常数： 光子： 自由粒子： 波数 ：空间数频率 波矢 ：空间角频率 不确定关系： 原子的线度，谱线的宽度，势阱的宽度，谐振子振幅 波粒二象：波函数统计诠释，态叠加，测量值，平均值 统计诠释对波函数的要求：单值，连续，归一 薛定谔方程：时间一阶导，线性微分，普适方程 对平面波微分： 非定态： 定态：两个独立方程 一些概念：哈密顿算符（能量算符），定态（能量本征态），本征方程（算符作用波函数=常数*波函数） 一维无限深势阱：本征能级和本征波函数 归一化的波函数 波函数概率为零的限制（驻波条件） 势阱：[0，a] 势阱：[-a/2，a/2] 区别驻波和周期性边条件（圆周运动，氢原子，固体中的电子） 其他一维受限体系：圆周运动 通解： 单值条件： 得分立能级： 归一化： 角动量量子化 角向动量引起的动能 谐振子能级： 弹性势函数： 哈密顿量 用不确定关系估算谐振子基态能 谐振子： 类氢原子能级 中心力场： 玻尔半径： 氢原子基态能： 费米面：n=无穷，0能； 电离能：基态能到费米面，13.6eV 氢光谱：能级跃迁（低到高或高到低） E 莱曼系 巴尔末系 帕邢系 布喇开系 和波数对应的巴尔末公式： m=1，2，3，4分别对应，莱曼系，巴尔末系，帕邢系，布喇开系 $