Начало развития квантовой физики связано с решением немецким ученым Максом Планком проблемы излучения абсолютно черного тела. Необходимо знать гипотезу Планка о квантовании энергии осцилляторов и уяснить, что на основании формулы Планка могут быть получены законы Стефана- Больцмана и Вина.
Развитие гипотезы Планка привело к созданию представлений о квантовых свойствах света. Кванты света называются фотонами. С позиций квантовой теории света объясняется такое явление как фотоэффект. Здесь следует знать формулу Эйнштейна для фотоэффекта.
Дальнейшее развитие квантовой физики связано с построением теории строения атома. О сложном строении атома говорят исследования спектров излучения разряженных газов.
Также смотрите основные формулы по механике
Таблица основных формул квантовой физики
| Физические законы, формулы, переменные | Формулы квантовой физики | |||
|
Закон Стефана-Больцмана: где R — энергетическая светимость (излучательность) абсолютно черного тела, т.е. энергия, испускаемая в единицу времени с единицы площади: σ — постоянная Стефана-Больцмана: |
|
|||
|
Энергетическая светимость (излучательность) серого тела: где α — коэффициент черноты. |
||||
|
Закон смещения Вина: где λm — длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения; b — постоянная Вина : |
||||
|
Импульс фотона: где λ — длина волны; h — постоянная Планка: |
||||
|
Энергия фотона: где ν — частота; с — скорость света в вакууме: |
||||
|
Формула Эйнштейна для фотоэффекта: где hν — энергия фотона, падающего на поверхность металла; А — работа выхода электрона из металла; — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона. |
||||
|
Красная граница фотоэффекта: где λк — максимальная длина волны, при которой возможен фотоэффект; νк — минимальная частота, при которой возможен фотоэффект. |
|
|||
|
Сериальные формулы спектра водородоподобного атома где R — постоянная Ридберга R=1,097·107 м-1, z — порядковый номер элемента; Серия Лаймана m=1, n=2,3,4… Серия Бальмера m=2, n=3,4,5… Серия Пашена m=3, n=4,5,6… Серия Брекета m=4, n=5,6,7… и т.д. |
||||
|
Длина волны де Бройля:
где р — импульс частицы. В классическом приближении (при v m — масса частицы; v — скорость частицы; с — скорость света в вакууме. |
|
|||
|
Связь импульса с кинетической энергией Wк в релятивистском приближении: где E0 — энергия покоя частицы: |
||||
| Плотность вероятности нахождения частицы в соответствующем месте пространства | ||||
|
Волновая функция, описывающая состояние частицы в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме где l — ширина ямы, х — координата частицы в яме (0 ≤ x ≤ l), n — квантовое число (n=1,2,3…). |
||||
|
Энергия частицы в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме где m — масса частицы. |
||||
|
Электропроводность собственных полупроводников где е — заряд электрона, n — концентрация носителей заряда, uр — подвижность электронов, un — подвижность дырок. |
||||
| Постоянная Холла для полупроводников типа алмаза, германия, кремния |
