用一定频率和强度的光照射k时，金属会发出电子，如果电路施加电压，则上述实验装置图中将出现电流，此现象为光电效应，进一步观察，光电效应通常具有下列规律
(1)存在遏止电压
(2)截卡频率
(3)迟延时间
(4)当入射光的频率大于截止频率时光电流强度与入射光的强度成正比
上述现象无法用经典波动理论加以解释
为了解释上述现象，爱因斯坦提出了光子的概念，认为光与物体发生作用时其光能不连续而是集中光子的粒子上，每个光子能量
按照光子理论，光子射到金属表面时，金属中电子吸收光子，电子把光子能量的一部分用于脱离金属表面时所需要的逸出功，另一部分转化为电子离开金属表面的动能即
这就是爱因斯坦方程
光子的运动速度一般为C光速，按照相对论质能关系式，光学质量
光学以光速C运动，相应地具有动量
有了光子理论，则光电效应就可以解释了
爱因斯坦的光学理论进一步被康普顿效应试验证明其试验装置为451页图13—4.
主要试验内容就是用x射线被某种物体散射，观察散射后x射线的波长的改变。
观察结果表明1.入射线的波长为 ，散射线中除了原波长外也有的散射线，发生波长改变。
2.波长改变 随散射角变化，与入射线和散射物质无关。
传统的电磁波理论同样无法解释上述现象，运用光子理论则很容易。
散射后波长改变量量化公式
氢原子光谱是这一篇的最后一个知识领域，首先要明白研究氢原子光谱的意义，也就是为什么研究氢原子光谱，研究氢光谱的目的在于利用它揭示原子的内部结构，氢原子发光光谱的特点：
1.从红光到紫外光，有一系列分立的谱线。
2.红端谱线端，紫端谱线长，紫外更密。
3.存在线系限，波长小于线系限部分，有一段连续紫外光谱。
这些谱线的波长符合巴尔未公式
如何理解巴尔未公式呢?它是如何得出的呢?玻尔理论提出了几条假设：
1.稳定态假设 原子系统某些稳定态称之为定态，电子加速运动，但不辐射能量，原子定态的能量取分立值。
2.频率条件 原子从一个具有较大能量 定态跃迁到另一个较低能量定态，辐射单色光。
3.量子化条件 只有电子角动量等于 的整数倍的定态轨道才是存在的。
根据上述玻尔理论假设，就可以对氢原子光谱的规律作简单解释。
首先根据玻尔假设可以求得电子处于第n个定态轨道时的半径。
当电子处于第n轨道运动时，原子系统的总能量。
根据玻尔理论当电子从较高级向较低能级跃迁时发出单色光频率为
若令
则上式即为广义巴尔未公式
关于德布罗意波和不确定关系请阅读教材或听本课程精讲部分
本篇典型习题
1.钾的光电效应红限波长
求①钾电子的逸出功
②当波长 的紫外光照射时，钾的遏止电压
2.氢放电管中，具有动能 的自由电子与基态氢原子碰撞
(1)氢原子获得的最大能量是多少?
(2)获得能量的氢原子可能辐射的谱线波长为多大?
3.(1)质量为20g的子弹，速度为400m/s，其德布罗意波长为多少?
(2)质量为 kg的中子，动能为20kev，其德布罗意波长为多少?
4. 粒子以v=0.9c的速度运动，求此时的质量是静止质量的多少倍?
5. 坐标系沿x轴正向相对k坐标系的速度为0.9c，而在系中一质点沿x轴正向的运动速度也为0.9c，试求该质点相对k系在x方向上的速度?
