量子力學(xué)：21-光的吸收及輻射

1上講回顧一、量子態(tài)隨時(shí)間的演化二、定態(tài)下量子態(tài)的躍遷三、躍遷定則四、能量－時(shí)間不確定度關(guān)系五、能級(jí)展寬與譜線(xiàn)寬度23

光的吸收、受激輻射

與自發(fā)輻射量子力學(xué)4目錄一、光的吸收與輻射現(xiàn)象二、原子躍遷的微擾論描述三、吸收的躍遷速率四、躍遷選擇定則五、吸收系數(shù)與受激輻射系數(shù)六、自發(fā)輻射系數(shù)5幾個(gè)基本概念能級(jí)（圖）、上（高）能級(jí)、下（低）能級(jí)基態(tài)、激發(fā)態(tài)從量子力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，原子（分子等）具有一系列分立的狀態(tài)。每種狀態(tài)對(duì)應(yīng)一定的能量值（本征值），按能量大小排列(能級(jí)圖)，能量最低的狀態(tài)稱(chēng)為基態(tài)，其他能量較高的能級(jí)稱(chēng)為激發(fā)態(tài)。處于熱平衡狀態(tài)的原子系統(tǒng)，原子數(shù)按能級(jí)的分布服從玻而茲曼統(tǒng)計(jì)分布。6一、光的吸收與輻射現(xiàn)象(1)7光譜圖實(shí)例8一、光的吸收與輻射現(xiàn)象(2)半經(jīng)典理論電磁場(chǎng)與原子的相互作用：經(jīng)典理論、半經(jīng)典理論、量子理論9一、光的吸收與輻射現(xiàn)象(3)忽略磁場(chǎng)、空間均勻電場(chǎng)、偶極近似返10二、原子躍遷的微擾論描述(1)11二、原子躍遷的微擾論描述(2)12二、原子躍遷的微擾論描述(3)13二、原子躍遷的微擾論描述(4)返14三、吸收的躍遷速率(1)15三、吸收的躍遷速率(2)16三、吸收的躍遷速率(3)17三、吸收的躍遷速率(4)18三、吸收的躍遷速率(5)19三、吸收的躍遷速率(6)20三、吸收的躍遷速率(7)21問(wèn)題歸結(jié)為坐標(biāo)的矩陣元的計(jì)算三、吸收的躍遷速率(8)22四、躍遷選擇定則(1)23四、躍遷選擇定則(2)核心是計(jì)算坐標(biāo)的矩陣元關(guān)鍵是看量子數(shù)的變化24四、躍遷選擇定則(3)m0mm=0,125四、躍遷選擇定則(4)26二、應(yīng)用選擇定則

Zeeman效應(yīng)譜線(xiàn)分裂27

例：有l(wèi)=2

和l=1

兩條能級(jí)。在無(wú)外場(chǎng)下發(fā)生躍遷的光波頻率為由偶極矩躍遷選擇定則

應(yīng)用選擇定則返28五、吸收系數(shù)與受激輻射系數(shù)(1)29五、吸收系數(shù)與受激輻射系數(shù)(2)返30六、自發(fā)輻射系數(shù)(1)31六、自發(fā)輻射系數(shù)(2)如何解決?32六、自發(fā)輻射系數(shù)(3)33