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(每日一题)量子物理历史?简要介绍

更新时间:2023-12-06 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

量子化学历史?简略介绍胡克:光必将是某种?快速的脉冲。牛顿:光的三棱镜色?散实验,光的复合和分?解是不同颜色?的微粒的混和?和分开。第一次较量微?粒说击败了波?1666年,牛顿为了躲避?瘟疫回到老家?渡假。在那段日子里?,他独立完成了?光分解的实1666年是?化学史上第一?个奇迹年。惠更斯引入“波前”的概念,觉得光是一种?在以太中传播?的纵波。1807年,托马斯杨在他的《自然哲学课件?》中论述了他的?“光的双缝干涉?实验”,引起了第二次?波粒大战。第二次波粒大?托马斯杨:用波动说解释?干涉白色。菲涅尔:光是一种波动?,完满解释了光?的衍射问题。泊松亮斑:泊松依据菲涅?尔的理论推论?圆盘衍射在阴?影中会出现一?个亮斑,最后反倒否认?1850年,傅科得出光在?水底的速率小?于真空中的速?度,而按照微粒说?量子物理是什么时候学的,水底光速应比真空中快。第二次波粒大?战波动说击败?了微粒说。1856、1861和1?865年麦克?斯韦发表了三?篇关于电磁理?论的论文,完整地构建起?了电磁理论,,按照他的理论?预言:光是电磁波的?一种。波动说完美主?宰了整个光学?领域。1887年,赫兹否认了电?磁波的存在。1897年,汤姆逊在研究?阴极射线时发?现了原子中电?子的存在,提出原子的“葡萄干模型”。pyb物理好资源网(原物理ok网)

1900年,开尔文谈到了?数学学的两朵?乌云:1:迈克尔逊-莫雷实验:假如存在月球?与以太的相对?速率,则两束光线返?回时会有微小?的时间差,而试验中未表?现出任何时间?19世纪末,人们开始研究?宋体模型的热?幅射问题,“黑体”是可以全部吸?收外来幅射物体。威廉维恩从精典热?热学的角度出?发,假定宋体幅射?是由一些服从?麦克斯韦速度?分布的分子发?射下来的(粒子角度),得出维恩分布?公式,并且该公式只?适用于长波。瑞利抛弃了维?恩的分子假定?,从精典的麦克?斯韦理论出发?(波的角度),得出了自己的?公式,后来金斯估算?出了公式中的?常数,最后她们得到?了瑞利-金斯公式,而且只适用于?1900年,普朗克从物理?角度中和了两?个公式,得出普朗克黑?体幅射公式,公式精确地实验数据相符?合,然而普朗克本?人不晓得公式?的含意。“必须假设,能量在发射和?吸收的时侯,不是连续不断?,而是分成一份?一份12月24日?,普朗克宣读了?《黑体幅射波谱?中的能量分布?改变历史的一?段话:“为了找出N个?振子具有总能?量Un的可能?性,我们必须假定?Un是不可连?续分割的,它只能是一些?相同部件的有?限总和”这个基本单位?,普朗克叫做“能量子”,后改称为“量子”,他的能量等于?普朗克常数以特定的幅射?频度----E=hv。pyb物理好资源网(原物理ok网)

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19002月14日就?是量子的诞辰?1887年赫?兹的实验导致?人们的注意,人们开始关注?光电效应现象?。对于特订金属?能够打出电子?,由光的频度决?定量子物理是什么时候学的,而打出多少电?子,由光的硬度决?1905年,爱因斯坦阅读?了普朗克这些?已经被大部份?权威和他本人?疏远的论文,量子化的思想?深深触动了他?。3月17日,爱因斯坦写出?了《关于光的形成?和转化的一个?启发性观点》这篇论文。爱因斯坦后来?提出光量子的?概念。1905年是?化学史上第二?个奇迹年。1910年,卢瑟福和他的?中学生用α粒子?轰击金箔,发觉小部份α?粒子散射角度?特别大以至于?超过90。1911年,卢瑟福发表了?他的新模型—“行星模型”:原子钟有一个?抢占了绝大部?分质量的原子?核在原子中心?,而电子则围绕?原子核运行。1923X射线被自由?电子散射的时?候,发觉了康普顿?效应:散射下来的射线一部份和?原先的波外貌?同,而另一部份比?原先的射线波?长要长,具体的大小和?散射角存在函?数关系。波尔和卢瑟福?交换想法后,觉得要么舍弃?卢瑟福模型,要么舍弃麦克?斯韦理论,他选择了前者?。1913年,波尔在研究巴?尔末线系时,发觉原子内部?只能释放特定?量的能量,说明电子只能?在特定的势能?位置之间转换?。pyb物理好资源网(原物理ok网)

也就是说,电子只能在某?些特定的轨道?运行,这种轨道必须?符合一定的势?能条件。1925年,泡利提出“泡利不相容原?理”,没有两个电子?能享有相同的?状态,而一层轨道所?能宽容的不同?状态,其数量是有限?康普顿效应:引入量子假定?,把X射线看成?能量为hv的?光子束的集合?,光子像普通的?小球那样,除了有能量还?有冲量,当它和电子相?撞便将自己能?量的一部份交?给电子,这样一来光子?的能量升高,E=hv,E增长造成v?增长,频度变小即是?波长变长。德布罗意:德布罗意发觉?电子在前进时?本身会伴随一?个波,他称之为“相波”,后人称之为“德布罗意波”。λ1927年,戴维逊和他的?助手革末通过?实验精确地证?明了电子的波?动性:用电子束轰击?金属镍,被镍块散射的?电子,其行为和X射?线衍射一模一?样,即在某种情况?下,电子表现出X射线的纯粹?波动性质。1925年,海森堡构建矩?阵热学,伯恩、约尔当等为它?数”给它装潢。1926年,海森堡和约尔?当作功用矩阵?解决了电子自?旋问题,矩阵热学取得?完美的胜1926年,薛定谔连续发?表了4篇以《量子化是本征?值问题》的论文,得到薛定谔波?动多项式,因而彻底的建?立了另一种全?新的热学—波动热学。pyb物理好资源网(原物理ok网)

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只有波才是唯?一的实在,不管是电子是光子或则任?何粒子本质上?都是波,都可以用波动?多项式抒发基本?的运动方式。波函数ψ在各?个方向上都是?连续的,它可以看成某?种震动,比如电子可以?想像成一种驻?波的本证振,所谓跃迁,只不过是震动?方法的改变而?已。没有轨道,没有基态,只有波。(波动)奥斯陆的机率解?释:色子,才是对薛定谔?波函数ψ种随机,一种机率,而不是薛定谔?所理解的电子?电荷在空间中?的分布。电子本身不会?像波那样扩散?开去,并且它的出现?机率则像一个?波,严格依照ψ分布所展开。(微粒)爱因斯坦给海?森堡的启发:海森堡:整个数学理论?只能以可被观?测到的量为前?提,只有那些量才?是确定的,能够构成任何?体系的基础。爱因斯坦:事实恰恰相反?,是理论决定了?我们才能观测?到的东西。海森堡不确定?原理(测不准原理):pq〉h/4π。理论限制了我?们就能观察到?的东西,而不是实验导?致的偏差,同时检测到准?确的动量和位?置在原则上是?不可能的,无论科技多么?发达。海森堡后来又?得到Et〉h。(微粒)波尔“互补原理”:波和粒子在同?一时刻是相互?抵触的,但在更高的层?次统一在一起?。作为电子这个?整体概念来说?,它表现出波粒?二象性,而且一旦观察?形式确定了,电子就要选择?一种表现方式?,而不能混和在?一起。pyb物理好资源网(原物理ok网)

奥斯陆的机率解?释、海森堡的不确?定原理、波尔的互补原?理构成了量子?论“哥本哈根解释?观的、绝对的世界。惟一存在的就?是我们能观测?到的世界。没有一个脱离?于观测而存在?的“绝对自然”,检测是新数学?学的核心,检测行为创造?了整个世界。波尔—爱因斯坦之争?波尔、波恩、泡利、海森堡VS爱因斯坦、德布罗意、薛定谔第一次对决,1927年第?五届索尔维会?议,爱因斯坦输了?一招。第二次对决,1930年第?六届索尔维会?议,爱因斯坦提出?“光箱实验”,被波尔打败。第三次对决,1935年,爱因斯坦和波?多尔斯基、罗森联合发表?了《量子热学对物?理实在的描述?可能是完备的?吗?》提出EPR佯?谬。波尔又化险为?夷,第三次击退爱?因斯坦。同年,薛定谔发表了?一片名为《量子热学的现?状》,在论文第五节?,他描述了常被?人视为恶梦的?“薛定谔的猫”实验。埃弗莱特多世?界理论(MWI,也叫平行宇宙?理论):电子在观测后?一直处于叠加?的状态,只不过我们的?世界也是叠加?的一部份。波函数无需坍?缩,事实上两种情?况都发生了,只不过它表现?为整个世界的?叠加。历史和将来一?切可能发生的?事情,都早已发生了?或则即将发,只不过它们在?另一些宇宙里?,和我们所在的?宇宙没有数学?接触。pyb物理好资源网(原物理ok网)

隐变量理论:量子效应表面?上的随机性是?由一些我们不?可知的变量所?导致的,换句话说,量子论是一个?不完整的理论?,它没有考虑一?些不可见的变?量,所以才变得不?可预测。1927年,德布罗意提出?导波的理论。1932年,冯诺依曼证明:任何隐变量理?论都不可能对?检测行为给出?确定的预测。1952年,波姆复活了德?布罗意的导波?,成功创造了一?个完整的隐变?量体系。贝尔不方程(PxzPzy〈1+Pxy):只要安排一个?EPR式的实?验证明无论在?任何情况下,贝尔不方程都?是创立的,就公审了量子?论的死缓。强悍的装备,常常是双刃剑?1982年,在美国奥赛光?学研究所,相关性检查实?验实验结果和?量子论的语言?完全符合。贝尔不方程想?要恢复爱因斯?坦的光辉,却反过来证明?了量子论的不?可撼动。pyb物理好资源网(原物理ok网)

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