Quando la temperatura di un oggetto aumenta, emette calore nell'ambiente circostante, chiamata radiazione termica

Radianza monocromatica

assorbimento monocromatico

Legge di Kirchhoff

densità spettrale energetica del corpo nero

legge

La formula di Vienna

La formula di Rayleigh

Per la radiazione elettromagnetica di una certa frequenza, gli oggetti possono emettere o assorbire solo onde elettromagnetiche in unità hv.

Anche il campo elettromagnetico stesso è quantizzato. Il campo elettromagnetico è composto da un numero limitato di quanti di energia, ciascuno dei quali è limitato a un piccolo volume di spazio. Queste energie non sono più disperse in movimento e possono solo essere assorbite o generate interamente. Questi quanti di energia vengono chiamati fotoni

Optoelettronica

Per un catodo costituito da un determinato materiale metallico, i fotoelettroni verranno emessi solo quando la frequenza della luce di irradiazione è maggiore della frequenza di taglio v0.

Quando la frequenza della luce di irradiazione è costante, la fotocorrente aumenta con l'aumento della tensione di accelerazione diretta e tende al valore di saturazione, e la corrente di saturazione è proporzionale all'intensità della luce incidente.

Quando la tensione di accelerazione è 0, ci sono ancora alcuni elettroni con elevata energia cinetica iniziale che raggiungono l'anodo. L'aggiunta di una tensione inversa tra i due poli riduce la fotocorrente ad una tensione di interruzione pari a 0.

La tensione di interruzione o energia cinetica iniziale dei fotoelettroni è correlata solo linearmente alla frequenza della luce

La fotocorrente e l'irradiazione luminosa si verificano quasi contemporaneamente

L'intensità della luce influenza solo il numero di elettroni prodotti

Il fenomeno per cui la lunghezza d'onda delle onde elettromagnetiche cambia dopo essere state diffuse dalla materia è chiamato effetto Compton

La luce ha la duplice natura di onde e particelle

Rutherford propose

Formula di Baltimora

Formula di Rydberg

Condizioni di stato stazionario

Condizione di frequenza

Condizioni di quantizzazione dello stato stazionario

Impotente tranne che per gli atomi di idrogeno

Non è possibile spiegare il motivo per cui è necessaria la quantizzazione

Le due equazioni sono relazioni di de Broglie

lunghezza d'onda di Broglie

Le onde della materia non sono fluttuazioni di quantità fisiche reali, ma onde di probabilità che descrivono la distribuzione spaziale delle particelle. Guidano il movimento delle particelle e determinano la probabilità che le particelle appaiano in ogni punto.

Simbolo di Dirac

Il primo presupposto di base della meccanica quantistica: lo stato di movimento delle particelle microscopiche è descritto da funzioni d'onda

quadrato integrabile

Valore singolo limitato

Continuamente differenziabile

Se un sistema quantistico può trovarsi nello stato descritto dalle funzioni d'onda 1 e 2, può anche trovarsi nel suo stato di sovrapposizione lineare.

Il secondo postulato della meccanica quantistica

condizione

in un campo potente

Il vettore di stato di un sistema quantistico isolato cambia nel tempo secondo l'equazione di Schrödinger

operatore energetico

Operatore della quantità di moto

operatore di energia cinetica

Operatore energetico potenziale

Operatore hamiltoniano

L'equazione di Schrödinger può essere scritta come

Il linguaggio dell'equazione di Newton è quello determinativo di Laplace, mentre i valori delle quantità fisiche dell'equazione di Schrödinger sono non deterministici, probabilistici e statistici.

L'equazione di Schrödinger non è relativistica

Equazioni relativistiche della meccanica quantistica

Se la funzione potenziale del sistema non ha nulla a che fare con il tempo e l'Hamiltoniana del sistema è solo una funzione delle coordinate spaziali e non ha nulla a che fare con il tempo, tale sistema è chiamato sistema stazionario.

Le variabili possono essere separate

Per diversi problemi, l'autovalore E dell'operatore hamiltoniano può assumere un valore continuo (spettro continuo) o un valore discreto (spettro discreto). I possibili valori di E sono chiamati livelli di energia, se If esiste una sola autofunzione linearmente indipendente, il livello energetico non è degenere. Il numero di autofunzioni linearmente indipendenti allo stesso livello energetico è chiamato degenerazione del livello energetico.

L'energia delle particelle può assumere solo valori discreti, n è chiamato numero quantico dell'energia

L'energia più bassa della particella non è uguale a zero, che è chiamata stato fondamentale

Le funzioni d'onda appartenenti a diversi autovalori energetici sono tra loro ortogonali

Soddisfa l'equazione stazionaria di Schrödinger

I livelli energetici sono uno spettro discreto

L'energia dello stato fondamentale dell'oscillatore quantistico (n=0) è chiamata energia del punto zero

La distribuzione della densità di probabilità di un oscillatore armonico quantistico non ha alcuna somiglianza con un oscillatore classico

Nel punto in cui la densità di probabilità dell'oscillatore classico non è uguale a zero, l'oscillatore quantistico può essere zero e raggiungere l'area che l'oscillatore classico non può raggiungere.

Il fenomeno per cui le particelle con energia inferiore all'altezza della barriera penetrano comunque nella barriera è chiamato effetto tunnel.

Il quarto postulato della meccanica quantistica: le quantità meccaniche nella meccanica quantistica sono rappresentate da operatori hermitiani lineari

Gli autovalori sono tutti numeri reali

Le autofunzioni con autovalori diversi sono ortogonali

L'autofunzione dell'operatore hermitiano lineare funge da vettore base per formare uno spazio vettoriale completo.

Operatore momento angolare

Gli operatori di quantità meccanica generalmente non soddisfano l'intercambiabilità (commutabilità)

Il numero di operatori compresi nella concentrazione completa di quantità meccaniche è pari al numero di gradi di libertà del sistema

Momento magnetico di rotazione

L'operatore momento angolare di spin può solo prendere

Operatore quadrato momento angolare di spin

Il processo di misurazione è il processo di preparazione del nuovo stato

Misurando un sistema, ciò che otteniamo non sono le proprietà del sistema originale, ma le proprietà del sistema sotto l'azione dello strumento di misura.

Il mondo materiale descritto dalla meccanica quantistica ha solo connessioni causali statistiche.

Il valore medio dell'operatore derivato totale in qualsiasi stato è uguale alla derivata del valore medio rispetto al tempo

Una condizione necessaria e sufficiente affinché una quantità meccanica sia una quantità conservata di un certo sistema è che l'operatore meccanico non contenga esplicitamente tempo e sia commutativo con l'Hamiltoniana del sistema.

L'Hamiltoniana ovviamente soddisfa le condizioni di cui sopra, quindi è la legge di conservazione dell'energia nella meccanica quantistica.

Difficoltà a distinguere le particelle in regioni sovrapposte, chiamata deformazione inseparabile

Funzione d'onda simmetrica

funzione d'onda antisimmetrica

Il sesto postulato fondamentale della meccanica quantistica

Non possono esistere due particelle in un identico sistema fermionico nello stesso stato quantistico

I sistemi bosonici possono trovarsi nello stesso stato quantistico

Negli atomi dello stato fondamentale, gli elettroni occupano lo stato con l'energia totale più bassa senza violare i vincoli del principio di Pauli.

Per lo stesso elettrone cosmico, può essere diviso in diversi gusci ramificati secondo diversi valori quantici angolari.

La periodicità mostrata dagli elementi disposti secondo la descrizione è in realtà il risultato della distribuzione periodica degli elettroni negli atomi del guscio.