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量子力学之父究竟是谁

来源:网络 作者:佚名 时间:04-08 手机版

普朗克出生于德国荷尔施泰因,德国著名物理学家、量子力学的重要创始人之一;普朗克和爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家,他因发现能量量子化而对物理学的又一次飞跃做出了重要贡献,并在1918年荣获诺贝尔物理学奖;1874年,普朗克进入慕尼黑大学攻读数学专业,后改读物理学专业,1877年转入柏林大学,曾聆听亥姆霍兹和基尔霍夫教授的讲课,1879年获得博士学位,1930年至1937年任德国威廉皇家学会的会长,该学会后为纪念普朗克而改名为马克斯·普朗克学会。

量子力学的奠基人是谁,爱因斯坦,薛定谔?

量子力学的奠基人是薛定谔。

量子力学是现代物理学中一个重要的分支,在量子力学领域中,涌现出了一大批杰出的科学家,其中我们熟知的爱因斯坦和薛定谔以及沃纳·海森堡。爱因斯坦就不用多说了,大家都认识。薛定谔以及沃纳·海森堡又是何方神圣?先来说薛定谔,提及这个名字大家可能会有所陌生,但是大家都听过薛定谔的猫这个实验。没错,其中的薛定谔就是他本人。那么薛定谔的猫这个实验是一种怎样的实验呢?

这个实验大概是这样的,用一只完全封闭的盒子里面放有一只猫和和一种半衰期的放射性的物质,由于放射性物质的存在,这只猫会随着时间的推移而死亡,但是当我们无法打开这个盒子的时候,这只猫是处于我们刚放进去的时候,也就是活着的时候。这个时候的猫是处于既死又活的状态?这听上去是一种茅盾的状态,一只猫怎你可能处于既死又活的状态?要不然是活,不然是死,只有这两种状态。

这就是这个实验的目的所在,这个实验从某种程度上揭示了量子力学的神秘性;沃纳·海森堡是德国著名的物理学家,他也是量子力学的创始人之一,以他名字命名的海森堡不确定性原理,是量子力学的基础理论之一,在某种程度上完善并发展了量子力学。同时,海森堡不确定性原理对零点能量的存在以及提取也有着重要的意义和推动作用。

所以说,无论是爱因斯坦也好,薛定谔也罢,他们都对物理学,更准确的是对量子力学的发展有着重要的推动作用,不存在高低之分。爱因斯坦,薛定谔和沃纳·海森堡都是物理学史上杰出的科学家。

量子力学三巨头是谁

量子力学三巨头分别是马克斯·普朗克、阿尔伯特·爱因斯坦、尼尔斯·玻尔。量子力学主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学的发展革命性地改变了人们对物质的结构以及其相互作用的认识。

   人物简介

马克斯·普朗克出生于德国荷尔施泰因,德国著名物理学家、量子力学的重要创始人之一。普朗克和爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。他因发现能量量子化而对物理学的又一次飞跃做出了重要贡献。

阿尔伯特·爱因斯坦出生于德国巴登·符腾堡州乌尔姆市,现代物理学家。爱因斯坦开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿之后最伟大的物理学家,也是批判学派科学哲学思想之集大成者和发扬光大者。

尼尔斯·玻尔是丹麦物理学家,哥本哈根大学硕士/博士,丹麦皇家科学院院士,曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章,英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位,1922年获得诺贝尔物理学奖。

量子力学创始人普朗克简介

马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克,出生于德国荷尔施泰因,是德国著名的 物理 学家和量子力学的重要创始人。下面是我为大家整理的量子力学创始人普朗克简介,希望大家喜欢!
普朗克简介
在十九世纪五十年代后期,也就是1858年的4月23日,在德国基尔出生了一位后来伟大的 物理学 家,为量子论的发展奠定了基础,他就是马克斯·普朗克,一位与爱因斯坦声誉相当的科学家。普朗克简介可以从三个方面入手。

普朗克的生平,在普朗克九岁的时候,他跟随父亲迁往了慕尼黑,在那里他度过了自己的少年时代,在其16岁的时候,也就是1874年他在慕尼黑大学进行学习,五年后,他取得了慕尼黑大学的博士学位,这一时期,他主要在慕尼黑大学与基尔大学进行教学,当其老师基尔霍夫去世以后,他成为了其继任者。在1900年的时候,他发现了能量量子,这也使其获得了1918年的诺贝尔物理学奖,并在同一年当选为英国皇家学会的会员,这个时期的他受到了德国科学界的推崇,地位举足轻重。当德国纳粹掌控了德国的政权之后,他与之进行了斗争,1947年10月4日,这位伟大的科学家在哥廷根逝世。

普朗克的成就,想要深入了解普朗克简介,就不能不说说他的成就,他提出了普朗克辐射公式,创立了能量子概念,特别是普朗克常数更是使物理学发生了质的改变。

普朗克简介将一位伟大的物理学家、热力学家的人生呈现在人们面前,可是他的家庭生活却可以用不幸来形容,与前妻生的四个孩子都先他而去,但是普朗克以惊人的毅立,不断的投身到工作中去,推动着物理学的进步。
普朗克的 故事
一段故事讲述一段经历,我们都爱听故事,因为我们能从故事里了解一个人的生平、态度、理想、成就等等。作为20世纪最伟大的物理学家,影响世界经济结构的伟人。

普朗克他聪明、爱学习、 爱好 广泛。其实这位伟人的心中也有一个音乐梦。他从小学习了很多 乐器 ,在音乐方面也表现出了一定的天赋。虽然后面没有从事音乐相关的工作,可他还是经常组织音乐交流会。普朗克除了音乐以外,他还喜欢去爬山。在他不工作的时候,他可以放松整个身心,去感受 自然 。他是一个生活工作两不误的人。

提到普朗克,不可不提的便是他的工作。他的工作是他的骄傲,也是世人的骄傲。他在物理学上的成就是无可比拟的。他起初研究氢气,之后受到热力学影响开始研究热力理论。最终他把全部的精力都投入到了黑体辐射上来。也提出了最受瞩目的量子假说,这一革命性的理论成为了他最终理论的基础。最后提出了影响世界,影响人类的力量力学。

世人对普朗克的评价大多都是正面的,然而他的一生也有一个无法抹去的污点。生活在军队至上,崇尚武力的国家。更受到家庭环境的影响。他是一个不折不扣的爱国者,忠诚大于一切。导致他为军国主义背书的事件。盲目的爱国之情,已经掩盖了他的理性。这位举足轻重的人物,居然为军国主义背书。总体来说他的一生是伟大的。这也就是普朗克的故事。
普朗克为什么要帮军国主义背书
提到军国主义,我们无疑是反对的、厌恶的。因为它所宣扬的是战争、是一种没有人性、残酷的理念。我们向往和平,反对军国主义。在 历史 上有两个崇尚军国主义的国家,它们就是德国和日本。作为一个影响世界,有着崇高声望的人更应该反对这种理念。可也有人曾犯下过错,纵容并加剧了理念的传播,普朗克便是其一。

普朗克是德国最伟大的物理学家,是量子力学的创始人。他为后来科学的发展做出了不可替代的贡献。我们现在享受到的很多都要感谢他,我们可以通过网络随时了解资讯、信息传递如此之快。工业、 医学 、 化学 都发展迅速。经济得到了质的飞跃,他应该要感谢他。可这么举足轻重的人为什么要为军国主义背书呢?

最根本的原因还是环境的影响,普朗克他所生活的环境。他出生在德国,在德国因为历史的原因,军队是有着特殊地位的。另外他的家庭环境对他的影响。在家里受到神学和法学的影响造就了他对 法律 、对神学的无上尊崇。而在民族 文化 的影响下,他又是一位绝对的爱国者。他对国家的忠诚度非常高,甚至忽略了理性。这也是他为军国主义背书的重要原因。他把国家的利益放在最首要的位置,以致于国家需要什么他就能做什么。他的子女也加入到了战争中。强烈的爱国之情,甚至让他觉得他的儿子因为战争牺牲也是值得的。
普朗克长度介绍
普朗克长度是以德国人马克斯·普朗克的名字命名,普朗克本就是19世纪50年代后期著名的物理学家以及量子力学的创始人,故以其名字命名的这个长度单位, 这个长度单位属于物理学的范畴,对于能量量子化理论起到了积极的促进作用。

马克斯·普朗克知名度与同一时代的爱因斯坦并驾齐驱。他最主要的成就就是发现了能量量子化,由于这项发现,他获得了1918年的诺贝尔物理学奖,而在他的这个理论中,普朗克长度就是其中的一个重要组成部分。

怎么样才能形象的描绘出普朗克长度,它是屹今为止最小的可以测量的并且有实际意义的长度,用厘米表示就是1.6x10的-33次方厘米,与质子相比,只有质子的十分之一。

普朗克长度是用来对空间进行分割的,对于我们所处的空间来说,它是量子化的,也可以说是能够被分割的。它主要应用于空间量子学上,有了这个单位,让物理学得到了一次质的飞跃。当人们想要测量一个物体的位置的时候,会用到反射光,如果这个物体足够小,又想将其位置测量的足够准,会用到光子,而光子的能量如果过高,将产生黑洞,使测量失败,而普朗克长度就像是一个标准,只要不达到这个长度以下,测量就不会失败,马克斯·普朗克在量子力学方面的贡献是巨大的,所以对于进行物理学研究的人,绝不能忽视这个长度单位。
普朗克量子力学介绍
在这个经济飞速发展,工业、医学、化学、 计算机 都进入鼎盛的全新时代。我们享受着这一切发展所带来的成果。信息可以全球化,了解世界资讯只是分分钟的事情。工业、医学的长足发展为世界人民创造了无法想象的生活。然而这一切都要感谢一个理论的提出,他就是量子力学,没有它就没有我们今天的生活。他的创始人便是普朗克。

普朗克和量子力学,普朗克是德国著名的物理学家,也被称为是二十世纪最伟大的物理学家之一。他是一个聪明爱学习,爱探索的人,年少的他热爱音乐有音乐天赋。理所当然该学习音乐,可是他却不按常理出牌,他选择了物理学。因为这个时代艺术是没有那么受重视的。也由此开始了他伟大的物理学生涯。他的研究从氢气到热力理论,再到影响他一生的黑体辐射。他成了最受学生欢迎的老师。也提出了量子假定说,为之后量子力学的提出打下了基础。

量子力学被视为影响世界发展最伟大的物理学之一,它的研究看似离我们的生活很远,可实际却是休戚相关的。它是研究微观物质的一种理论,它所在的领域非常小。然而它对世界的影响却是不可替代的。它从根本上改变了我们对于物质,对于时间,对于空间的原有观念。普朗克和量子力学是相互关联的,他是现当代物理学的基础,应用广泛。在今天的电子学、光学、化学、医学等方面都起着不可磨灭的作用。特别是高新技术产业更是影响巨大。
什么是普朗克时间
普朗克时间是由德国物理学家普朗克提出的量子方面的理论,普朗克时间是指时间量子之间的最小间隔,没有比这个时间更短的时间存在了,普朗克时间的计算公式为普朗克长度除以光速,其数值为10的-43次方秒。

普朗克在研究物理的时候,发现能量可以分割成一个个的量子,量子则不能进行更为细致的分割,量子的发现使得量子力学正式成为一个 学科 ,这个学科带动了物理学领域其他学科的发展,也涉及到了宇宙、光学等很多领域。在研究宇宙的时候,人们将普朗克长度和普朗克时间作为空间和时间方面不可分割的量子的距离和单位,现行的物理定律只有在这一范围内才有效,如果超越了这一范围,就需要在新的理论体系下进行研究,如何超越这一限定也成为了科学家们一直研究的内容。科学家想要研究宇宙起源,目前的理论下只能计算到普朗克时间,在这之前发生过什么还要有新的定律来支持,科学家们也一直为了发现新定律在努力。

普朗克时间和量子假说给后人提供了很多参考,爱因斯坦就是在普朗克的研究基础上提出了光量子假说。但是对于普通人来说,普朗克时间晦涩难懂,甚至有很多人认为研究如此短的、无法计量的时间是没有任何意义的。但对于科学家来说,想要研究一些高深的内容、从而发现新的定理,普朗克时间和量子假说起着举足轻重的作用。



1. 历史上普朗克是谁

2. 德国物理家普朗克的简介

3. 德国海森堡生平主要事迹

4. 普朗克的故事

5. 普朗克有哪些故事

wifi之母和量子之父什么意思

wifi之母是海蒂拉玛。普朗克是量子之父。
海蒂在当时即以惊人的美貌著称,然而,她的另一个可被铭记的身份是Wifi之母。正如电子通信专家戴夫莫克所说只要你使用移动电话,你就应该认识并且感激她,这位美丽性感的女明星,为世界无线通信技术所做的巨大贡献,至今无人企及。
马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克,出生于德国荷尔施泰因,德国著名物理学家、量子力学的重要创始人之一。普朗克和爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。他因发现能量量子化而对物理学的又一次飞跃做出了重要贡献。

量子力学是由谁建立的?

这不是一个人建立的,普朗克是量子力学之父
量子力学(Quantum Mechanics)是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一,而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。
有人引用量子力学中的随机性支持自由意志说,但是第一,这种微观尺度上的随机性和通常意义下的宏观的自由意志之间仍然有着难以逾越的距离;第二,这种随机性是否不可约简(irreducible)还难以证明,因为人们在微观尺度上的观察能力仍然有限。自然界是否真有随机性还是一个悬而未决的问题。统计学中的许多随机事件的例子,严格说来实为决定性的。
量子力学的发展简史
量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。
1900年,普朗克提出辐射量子假说,假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的,能量子的大小同辐射频率成正比,比例常数称为普朗克常数,从而得出黑体辐射能量分布公式,成功地解释了黑体辐射现象。
1905年,爱因斯坦引进光量子(光子)的概念,并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系,成功地解释了光电效应。其后,他又提出固体的振动能量也是量子化的,从而解释了低温下固体比热问题。
1913年,玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论,原子中的电子只能在分立的轨道上运动,原子具有确定的能量,它所处的这种状态叫“定态”,而且原子只有从一个定态到另一个定态,才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处,但对于进一步解释实验现象还有许多困难。
在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后,为了解释一些经典理论无法解释的现象,法国物理学家德布罗意于1923年提出了物质波这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波,这就是所谓的德布罗意波。
德布罗意的物质波方程:E=ħω,p=h/λ,其中ħ=h/2π,可以由E=p²/2m得到λ=√(h²/2mE)。
由于微观粒子具有波粒二象性,微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律,描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。当粒子的大小由微观过渡到宏观时,它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学。
量子力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和力学量的描述及其变化规律上。在量子力学中,粒子的状态用波函数描述,它是坐标和时间的复函数。为了描写微观粒子状态随时间变化的规律,就需要找出波函数所满足的运动方程。这个方程是薛定谔在1926年首先找到的,被称为薛定谔方程。
当微观粒子处于某一状态时,它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值,而具有一系列可能值,每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时,力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年,海森伯得出的测不准关系,同时玻尔提出了并协原理,对量子力学给出了进一步的阐释。
量子力学和狭义相对论的结合产生了相对论量子力学。经狄拉克、海森伯(又称海森堡,下同)和泡利(pauli)等人的工作发展了量子电动力学。20世纪30年代以后形成了描述各种粒子场的量子化理论——量子场论,它构成了描述基本粒子现象的理论基础。
量子力学是在旧量子论建立之后发展建立起来的。旧量子论对经典物理理论加以某种人为的修正或附加条件以便解释微观领域中的一些现象。由于旧量子论不能令人满意,人们在寻找微观领域的规律时,从两条不同的道路建立了量子力学。
1925年,海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识,抛弃了不可观察的轨道概念,并从可观察的辐射频率及其强度出发,和玻恩、约尔丹一起建立起矩阵力学;1926年,薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识,找到了微观体系的运动方程,从而建立起波动力学,其后不久还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性;狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论,给出量子力学简洁、完善的数学表达形式。
海森堡还提出了测不准原理,原理的公式表达如下:ΔxΔp≥ħ/2。
量子力学的基本内容
量子力学的基本原理包括量子态的概念,运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。
在量子力学中,一个物理体系的状态由态函数表示,态函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程,该方程预言体系的行为,物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示;测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作,对应于代表该量的算符对其态函数的作用;测量的可能取值由该算符的本征方程决定,测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。
态函数的平方代表作为其变数的物理量出现的几率。根据这些基本原理并附以其他必要的假设,量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。
根据狄拉克符号表示,态函数,用<Ψ|和|Ψ>表示,态函数的概率密度用ρ=<Ψ|Ψ>表示,其概率流密度用(ħ/2mi)(Ψ*▽Ψ-Ψ▽Ψ*)表示,其概率为概率密度的空间积分。
态函数可以表示为展开在正交空间集里的态矢比如|Ψ(x)>=∑|ρ_i>,其中|ρ_i>为彼此正交的空间基矢,<m|n>=δm,n为狄拉克函数,满足正交归一性质。
态函数满足薛定谔波动方程,iħ(d/dt)|m>=H|m>,分离变数后就能得到不含时状态下的演化方程H|m>=En|m>,En是能量本征值,H是哈密顿能量算子。
于是经典物理量的量子化问题就归结为薛定谔波动方程的求解问题。
关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。
但量子力学的预言和经典物理学运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的。在经典物理学理论中,对一个体系的测量不会改变它的状态,它只有一种变化,并按运动方程演进。因此,运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。
但在量子力学中,体系的状态有两种变化,一种是体系的状态按运动方程演进,这是可逆的变化;另一种是测量改变体系状态的不可逆变化。因此,量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言,只能给出物理量取值的几率。在这个意义上,经典物理学因果律在微观领域失效了。
据此,一些物理学家和哲学家断言量子力学摈弃因果性,而另一些物理学家和哲学家则认为量子力学因果律反映的是一种新型的因果性——几率因果性。量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间定义的,态的任何变化是同时在整个空间实现的。
20世纪70年代以来,关于远隔粒子关联的实验表明,类空分离的事件存在着量子力学预言的关联。这种关联是同狭义相对论关于客体之间只能以不大于光速的速度传递物理相互作用的观点相矛盾的。于是,有些物理学家和哲学家为了解释这种关联的存在,提出在量子世界存在一种全局因果性或整体因果性,这种不同于建立在狭义相对论基础上的局域因果性,可以从整体上同时决定相关体系的行为。
量子力学用量子态的概念表征微观体系状态,深化了人们对物理实在的理解。微观体系的性质总是在它们与其他体系,特别是观察仪器的相互作用中表现出来。
人们对观察结果用经典物理学语言描述时,发现微观体系在不同的条件下,或主要表现为波动图象,或主要表现为粒子行为。而量子态的概念所表达的,则是微观体系与仪器相互作用而产生的表现为波或粒子的可能性。
量子力学表明,微观物理实在既不是波也不是粒子,真正的实在是量子态。真实状态分解为隐态和显态,是由于测量所造成的,在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体,它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论,也定量地支持了量子态不可分离 . 不确定性指经济行为者在事先不能准确地知道自己的某种决策的结果。或者说,只要经济行为者的一种决策的可能结果不止一种,就会产生不确定性。
不确定性也指量子力学中量子运动的不确定性。由于观测对某些量的干扰,使得与它关联的量(共轭量)不准确。这是不确定性的起源。
不确定性,经济学中关于风险管理的概念,指经济主体对于未来的经济状况(尤其是收益和损失)的分布范围和状态不能确知。
在量子力学中,不确定性指测量物理量的不确定性,由于在一定条件下,一些力学量只能处在它的本征态上,所表现出来的值是分立的,因此在不同的时间测量,就有可能得到不同的值,就会出现不确定值,也就是说,当你测量它时,可能得到这个值,可能得到那个值,得到的值是不确定的。只有在这个力学量的本征态上测量它,才能得到确切的值。
在经典物理学中,可以用质点的位置和动量精确地描述它的运动。同时知道了加速度,甚至可以预言质点接下来任意时刻的位置和动量,从而描绘出轨迹。但在微观物理学中,不确定性告诉我们,如果要更准确地测量质点的位置,那么测得的动量就更不准确。也就是说,不可能同时准确地测得一个粒子的位置和动量,因而也就不能用轨迹来描述粒子的运动。这就是不确定性原理的具体解释。
波尔
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波尔,量子力学的杰出贡献者,波尔指出:电子轨道量子化概念。波尔认为,原子核具有一定的能级,当原子吸收能量,原子就处于激发态,当原子放出能量,原子就跃迁至基态,原子能级是否发生跃迁,关键在两能级之间的差值。根据这种理论,可从理论计算出里德伯常理,与实验符合的相当好。可波尔理论也具有局限性,对于较大原子,计算结果误差就很大,波尔还是保留了宏观世界中,轨道的概念,其实电子在空间出现的坐标具有不确定性,电子聚集的多,就说明电子在这里出现的概率较大,反之,概率较小。很多电子聚集在一起,可以形象的称为电子云。
量子力学的诞生
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19世纪末20世纪初,经典物理已经发展到了相当完善的地步,但在实验方面又遇到了一些严重的困难,这些困难被看作是“晴朗天空的几朵乌云”,正是这几朵乌云引发了物理界的变革。下面简述几个困难:
⑴黑体辐射问题
完全黑体(空窖)在与热辐射达到平衡时,辐射能量密度随频率的变化有一个曲线。W.Wien从热力学普遍理论考虑以及分析实验数据得出一个半经典的公式,公式与实验曲线大部分符合得不错,但在长波波段,公式与实验有明显的偏离。这促使Planck去改进Wien的公式得到了一个两参数的Planck公式,公式与实验数据符合得相当好。
⑵光电效应
由于紫外线照射,大量电子从金属表面逸出。经研究发现,光电效应呈现以下几个特点:
a. 有一个确定的临界频率,只有入射光的频率大于临界频率,才会有光电子逸出。
b. 每个光电子的能量只与照射光的频率有关。
c. 入射光频率大于临界频率时,只要光一照上,几乎立刻观测到光电子。
以上3个特点,c是定量上的问题,而a、b在原则上无法用经典物理来解释。
⑶原子的线状光谱及其规律
光谱分析积累了相当丰富的资料,不少科学家对它们进行了整理与分析,发现原子光谱是呈分立的线状光谱而不是连续分布。谱线的波长也有一个很简单的规律。
⑷原子的稳定性
Rutherford模型发现后,按照经典电动力学,加速运动的带电粒子将不断辐射而丧失能量。故,围绕原子核运动的电子终会因大量丧失能量而’掉到’原子核中去。这样原子也就崩溃了。但现实世界表明,原子是稳定的存在着。
⑸固体与分子得比热问题
在温度很低的时候能量均分定理不适用。
Planck-Einstein的光量子理论
量子理论是首先在黑体辐射问题上突破的。Planck为了从理论上推导他的公式,提出了量子的概念-h,不过在当时没有引起很多人的注意。Einstein利用量子假设提出了光量子的概念,从而解决了光电效应的问题。Einstein还进一步把能量不连续的概念用到了固体中原子的振动上去,成功的解决了固体比热在T→0K时趋于0的现象。光量子概念在Compton散射实验中得到了直接的验证。
Bohr的量子论
Bohr把Planck-Einstein的概念创造性的用来解决原子结构和原子光谱的问题,提出了他的原子的量子论。主要包括两个方面:
a. 原子能且只能稳定的存在分立的能量相对应的一系列的状态中。这些状态成为定态。
b. 原子在两个定态之间跃迁时,吸收或发射的频率v是唯一的,由hv=En-Em 给出。 Bohr的理论取得了很大的成功,首次打开了人们认识原子结构的大门,它存在的问题和局限性也逐渐为人们发现。
De Broglie的物质波
在Planck与Einstein的光量子理论及Bohr的原子量子论的启发下,考虑到光具有波粒二象性,de Broglie根据类比的原则,设想实物理子也具有波粒二象性。他提出这个假设,一方面企图把实物粒子与光统一起来,另一方面是为了更自然的去理解能量的不连续性,以克服Bohr量子化条件带有人为性质的缺点。实物粒子波动性的直接证明,是在1927年的电子衍射实验中实现的。
量子力学的建立
量子力学本身是在1923-1927年一段时间中建立起来的。两个等价的理论---矩阵力学和波动力学几乎同时提出。矩阵力学的提出与Bohr的早期量子论有很密切的关系。Heisenberg一方面继承了早期量子论中合理的内核,如能量量子化、定态、跃迁等概念,同时又摒弃了一些没有实验根据的概念,如电子轨道的概念。Heisenberg、Bohn和Jordan的矩阵力学,从物理上可观测量,赋予每一个物理量一个矩阵,它们的代数运算规则与经典物理量不同,遵守乘法不可易的代数。波动力学来源于物质波的思想。Schr dinger在物质波的启发下,找到一个量子体系物质波的运动方程-Schr dinger方程,它是波动力学的核心。后来Schr dinger还证明,矩阵力学与波动力学完全等价,是同一种力学规律的两种不同形式的表述。事实上,量子理论还可以更为普遍的表述出来,这是Dirac和Jordan的工作。
量子物理学的建立是许多物理学家共同努力的结晶,它标志着物理学研究工作第一次集体的胜利。
量子力学的产生与发展
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量子力学是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。它是20世纪人类文明发展的一个重大飞跃,量子力学的发现引发了一系列划时代的科学发现与技术发明,对人类社会的进步做出重要贡献。
19世纪末正当人们为经典物理取得重大成就的时候,一系列经典理论无法解释的现象一个接一个地发现了。德国物理学家维恩通过热辐射能谱的测量发现的热辐射定理。德国物理学家普朗克为了解释热辐射能谱提出了一个大胆的假设:在热辐射的产生与吸收过程中能量是以hV为最小单位,一份一份交换的。这个能量量子化的假设不仅强调了热辐射能量的不连续性,而且与辐射能量和频率无关由振幅确定的基本概念直接相矛盾,无法纳入任何一个经典范畴。当时只有少数科学家认真研究这个问题。
著名科学家爱因斯坦经过认真思考,于1905年提出了光量子说。1916年美国物理学家密立根发表了光电效应实验结果,验证了爱因斯坦的光量子说。
1913年丹麦物理学家玻尔为解决卢瑟福原子行星模型的不稳定(按经典理论,原子中电子绕原子核作圆周运动要辐射能量,导致轨道半径缩小直到跌落进原子核,与正电荷中和),提出定态假设:原子中的电子并不像行星一样可在任意经典力学的轨道上运转,稳定轨道的作用量fpdq必须为h的整数倍(角动量量子化),即fpdq=nh,n称之为量子数。玻尔又提出原子发光过程不是经典辐射,是电子在不同的稳定轨道态之间的不连续的跃迁过程,光的频率由轨道态之间的能量差AE=hV确定,即频率法则。这样,玻尔原子理论以它简单明晰的图像解释了氢原子分立光谱线,并以电子轨道态直观地解释了化学元素周期表,导致了72号元素铅的发现,在随后的短短十多年内引发了一系列的重大科学进展。这在物理学史上是空前的。
由于量子论的深刻内涵,以玻尔为代表的哥本哈根学派对此进行了深入的研究,他们对对应原理、矩阵力学、不相容原理、测不准关系、互补原理。量子力学的几率解释等都做出了贡献。
1923年4月美国物理学家康普顿发表了X射线被电子散射所引起的频率变小现象,即康普顿效应。按经典波动理论,静止物体对波的散射不会改变频率。而按爱因斯坦光量子说这是两个“粒子”碰撞的结果。光量子在碰撞时不仅将能量传递而且也将动量传递给了电子,使光量子说得到了实验的证明。
光不仅仅是电磁波,也是一种具有能量动量的粒子。1924年美籍奥地利物理学家泡利发表了“不相容原理”:原子中不能有两个电子同时处于同一量子态。这一原理解释了原子中电子的壳层结构。这个原理对所有实体物质的基本粒子(通常称之为费米子,如质子、中子、夸克等)都适用,构成了量子统计力学———费米统计的基点。为解释光谱线的精细结构与反常塞曼效应,泡利建议对于原于中的电子轨道态,除了已有的与经典力学量(能量、角动量及其分量)对应的三个量子数之外应引进第四个量子数。这个量子数后来称为“自旋”,是表述基本粒子一种内在性质的物理量。
1924年,法国物理学家德布罗意提出了表达波粒二象性的爱因斯坦———德布罗意关系:E=hV,p=h/入,将表征粒子性的物理量能量、动量与表征波性的频率、波长通过一个常数h相等。
1925年,德国物理学家海森伯和玻尔,

量子力学的主要奠基人

马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家。

19世纪末,经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家共同创立的。

量子力学的发展革命性地改变了人们对物质的结构以及其相互作用的认识。量子力学得以解释许多现象和预言新的、无法直接想象出来的现象,这些现象后来也被非常精确的实验证明。除通过广义相对论描写的引力外,至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学的框架内描写(量子场论)。

扩展资料

应用学科:

在许多现代技术装备中,量子物理学的效应起了重要的作用。从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,都关键地依靠了量子力学的原理和效应。

对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明,最后为现代的电子工业铺平了道路。在核武器的发明过程中,量子力学的概念也起了一个关键的作用。

在上述这些发明创造中,量子力学的概念和数学描述,往往很少直接起了一个作用,而是固体物理学、化学、材料科学或者核物理学的概念和规则,起了主要作用。

在所有这些学科中,量子力学均是其基础,这些学科的基本理论,全部是建立在量子力学之上的。以下仅能列举出一些最显著的量子力学的应用,而且,这些列出的例子,肯定也非常不完全。

参考资料来源:百度百科-量子力学

参考资料来源:百度百科-量子

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