(2)光子的能量跟它的頻率成正比，即 e＝hγ＝hc／λ (式中的h叫做蒲朗克恒量，h＝6．610＿34j·s)
愛因斯坦利用光子說解釋光電效應過程：(乙個光子的能量只能被乙個電子吸收，一對一關係)
①入射光照到金屬上,有些光子被電子吸收,有些沒有被電子吸收；吸收了光子的電子(a、b、c、e、g)動能變大,可能向各個方向運動；有些電子射出金屬表面成為光電子(b、c、g)，有些沒射出(a、e)；射出金屬表面的電子克服金屬中正電荷引力做的功也不相同；只有從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力做的功最少(g)，飛出時動能最大。解釋了最大初動能.
②如果入射光子的能量比這個功的最小值還小，那就不能發生光電效應。這就解釋了極限頻率的存在；
③由於光電效應是由乙個個光子單獨引起的，因此從有光照射到有光電子飛出的時間與照射光的強度無關，幾乎是瞬時的。這就解釋了光電效應的瞬時性。
（3）愛因斯坦光電效應方程：ek=hγ－w
(ek是光電子的最大初動能；w是逸出功：即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功，也稱電離能 )
說明：(1)光電效應現象是金屬中的自由電子吸收了光子的能量後，其動能足以克服金屬離子的引力而逃逸出金屬表面，成為光子電子．不要將光子和光電子看成同一粒子．
(2)對一定的金屬來說，逸出功是一定的．照射光的頻率越大，光子的能量越大，從金屬中逸出的光電子的初動能就越大．如果入射粒子的頻率較低，它的能量小於金屬的逸出功，就不能產生光電效應，這就是存在極限頻率的原因．
本節總結：要注意區分一些主要的概念：光的強度、光子的能量、光電子的最大初動能、光電流的強度等．
入射光的強度是和光電流的強度聯絡著的，每秒發射的光子數決定了每秒逸出的光電子數；入射光的頻率是和光電子的最大初動能聯絡著的，每個光子的能量e＝hν。決定了每個光電子的最大初動能mvm2．決定了每個光電子的最大初動能
光電效應也說明了光具有粒子性。
三．康普頓效應
光子在介質中和物質微粒相互作用，可能使得光的傳播方向轉向任何方向(不是反射），這種現象叫做光的散射。
在研究電子對x射線的散射時發現：有些散射波的波長比入射波的波長略大。
康普頓認為這是因為光子不僅有能量，也具有動量。實驗結果證明這個設想是正確的。
因此康普頓效應也證明了光具有粒子性。
按照經典電磁理論推理光波在散射前後波長應該不變，事實上變了。
經典理論與實驗事實又出現了矛盾。光的電磁理論再次遇到困難。
康普頓用光子的概念解釋這種康普頓效應，再次證明了愛因斯坦光子學說的正確性。
x射線光子與晶體中的電子碰撞時：x光子要把一部分動量轉移給了電子，光子的動量變小，所以波長會增大。
根據能量守恆和動量守恆求解出散謝光波波長的變化值(理論與實驗完全相符合)
具有能量(光電效應) e=hγ
證明(x射線)光子 (e和p是粒子性的表現；γ和λ是波動性的表現) 兩式說明光具有波、粒二象性。
具有動量(康普頓效應通過蒲朗克常量h架起波、粒二象性的橋梁)
推理過程：光子說：中乙個光子的能量e=hγ 質量
愛狹義相對論中：質能方程e=mc2光子的動量
動量的定義：動量=質量×速度 p=m×v=m×c
速度=波長×頻率即：
五、物質波（德布羅意波）
物質分為兩大類：實物和場是物質存在的兩種方式。既然作為場的光有粒子性，那麼作為粒子的電子、質子等實物是否也具有波動性？
德布羅意由光的波粒二象性的思想推廣到微觀粒子和任何運動著的物體上去，
得出物質波(德布羅意波)的概念：任何乙個運動著的物體都有一種波與它對應，該波的波長λ=h/p。
人們又把這種波叫做德布羅意波。物質波也是概率波。
六、.氫原子中的電子雲
對於巨集觀質點，只要知道它在某一時刻的位置和速度以及受力情況，就可以應用牛頓定律確定該質點運動的軌道，算出它在以後任意時刻的位置和速度。
對電子等微觀粒子，牛頓定律已不再適用，因此不能用確定的座標描述它們在原子中的位置。玻爾理論中說的「電子軌道」實際上也是沒有意義的。更加徹底的量子理論認為，我們只能知道電子在原子核附近各點出現的概率的大小。
在不同的能量狀態下，電子在各個位置出現的概率是不同的。如果用疏密不同的點子表示電子在各個位置出現的概率，畫出圖來，就像一片雲霧一樣，可以形象地稱之為電子雲。
七、能級
盧瑟福提出的原子的核式結構模型。認為電子繞核做圓周運動，好比地球繞太陽做圓周運動。研究表明：
盧瑟福的核式結構模型和經典電磁理論有矛盾：
按照經典電磁理論：
⑴電子繞核做圓周運動會向外輻射同頻率的電磁波,能量將減小,原子將會不穩定;
⑵電子旋轉半徑減小的同時,頻率將增大,因此輻射的電磁波頻率也應該是連續變化的。大量原子的發光光譜應該是連續光譜。
事實上原子是穩定的；原子輻射的電磁波的頻率也是不變的，原子發光的光譜是線狀譜。。
為解決這個矛盾，玻爾將量子理論引入原子結構理論，大膽提出了三條假設，建立了玻爾原子模型。
內容：玻爾認為:圍繞原子核運動的電子軌道半徑只能是某些分立的數值，這種現象叫軌道量子化；
不同的軌道對應著不同的狀態,在這些狀態中,儘管電子做變速運動，卻不輻射能量,因此這些狀態是穩定的；
原子在不同的狀態中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的.
玻爾的原子模型(引入量子理論，量子化就是不連續性，整數n叫量子數) 玻爾補充三條假設
①能量定態假設：----原子只能處於一系列不連續的能量狀態(稱為定態) 中, 在這些狀態中原子是穩定的，電子雖然繞核運動，但並不向外輻射能量，這些狀態叫定態。(本假設是針對原子穩定性提出的)
理解要點：即不同的軌道對應著不同的能量狀態，這些狀態中原子是穩定的，不向外輻射能量.
說明：這一說法和事實是符合得很好的，電子並沒有被庫侖力吸引到核上，就像行星繞著太陽運動一樣。這裡所說的定態是指原子可能的一種能量狀態，有某一數值的能量，這些能量包含了電子的動能和電勢能的總和。
②原子躍遷假設：----原子從一種定態躍遷到另一種定態,要輻射(或吸收)一定頻率的光子(其能量由兩定態的能量差決定)
(本假設針對線狀譜提出) () 輻射(吸收)光子的能量為hf＝e初-e末
原子在不同的狀態具有不同的能量，從乙個定態向另乙個定態躍遷時要輻射或吸收一定頻率的光子，該光子的能量，等於這兩個狀態的能級差.
氫原子躍遷的光譜線問題。
③軌道、能量量子化假設：----定態不連續,能量和軌道也不連續;(即原子的不同能量狀態跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應,原子的定態是不連續的,因此電子所處的可能軌道的分布也是不連續的。(針對原子核式模型提出,是能級假設的補充)
即軌道是量子化的，只能是某些分立的值.
對氫原子的激發態和基態的能量(最小)與核外電子軌道半徑間的關係是:
軌道量子化rn=n2r1(n＝1,2.3…) r1=0.53×10-10m
能量量子化： e1=－13.6ev
這些能量值叫能級.能量最低的狀態(量子數n=1)叫基態,其他狀態叫激發態。 根據玻爾理論畫出了氫原子的能級圖。
氫原子各定態的能量值為電子繞核運動的動能ek和電勢能ep的代數和；當取無窮遠處電勢能為零時，各定態的電勢能均為負值.
玻爾理論的成功之處：在於引入了量子化的概念，但因保留了經典的原子軌道，故有關氫原子的計算仍應用經典物理的理論.對電子繞核運動的軌道半徑、速度、週期、動能、電勢能等的計算，是牛頓運動定律、庫侖定律、勻速圓周運動等知識的綜合應用.
原子的躍遷條件只適用於光子和原子作用而使原子在各定態之間躍遷的情況，對下述兩種情況，則不受此條件限制：
①當光子與原子作用而使氫原子電離，產生離子和自由電子時，原子結構被破壞，因而不遵守有關原子結構的理論.如基態氫原子的電離能為13.6ev，只要大於或等於13.
6ev的光子都能被處於基態的氫原子吸收而發生電離.氫原子電離所產生的自由電子的動能等於入射光子的能量減去電離能.
②實物粒子和原子作用而使原子激發或電離，是能過實物粒子和原子碰撞來實現的.在碰撞過程中，實物粒子的動能可以全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的動能大於或等於原子某兩個能級差值，就可以使原子受激發而躍遷到較高的能級；當入射粒子的動能大於原子在某能級的電離能時，也可以使原子電離.
明確：原子的能量增加是因為電子增加的電勢能大於電子減少的動能；反之原子的能量減少是因為電子減少的電勢能大於電子增加的動能。
明確：乙個原子可以有許多不同的能量狀態和相應的能級，但在某一時刻，乙個原子不可能既處於這一狀態也處於那一狀態，如果有大量的原子，氫光譜的觀測就說明了這一事實，它的光譜線不是乙個氫原子發出的，而是不同的氫原子從不同的能級躍遷到另一些不同能級的結果。
本節總結：玻爾的原子模型是把盧瑟福的學說和量子理論結合，以原子的穩定性和原子的明線光譜作為實驗基礎而提出的。認識玻爾理論的關鍵是從「不連續」的觀點理解電子的可能軌道和能量狀態、
玻爾理論對氫光譜的解釋是成功的，但對其他光譜的解釋就出現了較大的困難，顯然玻爾理論有一定的侷限性。
2.光子的發射和接收:
原子處於基態時最穩定。處於激發態時會自發地向較低能級躍遷,經過一次或幾次躍遷到達基態。躍遷時以光子的形式放出能量。
所放出光子的頻率滿足：hγ=em-en 原子吸收了光子後從低能級躍遷到高能級，或者被電離。
處於基態或較低激發態的原子只能吸收兩種光子：一種是能量滿足hγ=em-en的光子，一種是能量大於該能級電離能的光子。
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