有关量子的初步知识

有关量子的初步知识

初期量子理论

 20世纪之初,物理学家为解释一些经典物理所不能解释的实验规律,提出了量子理论。量子理论经过进一步发展,形成了量子力学,使量子力学成为近代物理学的两大支柱之一。

普朗克量子论 

一切物体都发射并吸收电磁波。物体发射电磁波又称热辐射,温度越高,辐射的能量越多,辐射中短波成份比例越大。完全吸收电磁辐射的物体发射电磁辐射的本领也最强,称这种理想的物体为黑体。研究黑体辐射电磁波长的能量与黑体温度以及电磁波波长的关系,从实验上得出了著名的黑体辐射定律

假设电磁辐射是组成黑体的谐振子所发出,按照经典理论,谐振子的能量可以连续地变化,电磁波的能量也是可以连续变化的,但是理论结果与实验定律相矛盾。1900年,德国物理学家普朗克提出了量子理论:黑体中的振子具有的能量是不连续的,从而,他们发射或吸收的电磁波的能量也是不连续的。

如果发射或吸收的电磁辐射的频率为v,则发射或吸收的辐射能量只能是hv的整倍数,h为一普适常量,称为普朗克常量,普朗克的量子理论成功地解释了黑体辐射定律,这种能量不连续变化的概念,是对经典物理概念的革命,普朗克的理论预示着物理观念上革命的开端。

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