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(每日一題)量子物理歷史?簡要介紹

更新時間:2023-12-06 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

量子化學歷史?簡略介紹胡克:光必將是某種?快速的脈沖。牛頓:光的三棱鏡色?散實驗,光的復合和分?解是不同顏色?的微粒的混和?和分開。第一次較量微?粒說擊敗了波?1666年,牛頓為了躲避?瘟疫回到老家?渡假。在那段日子里?,他獨立完成了?光分解的實1666年是?化學史上第一?個奇跡年。惠更斯引入“波前”的概念,覺得光是一種?在以太中傳播?的縱波。1807年,托馬斯楊在他的《自然哲學課件?》中論述了他的?“光的雙縫干涉?實驗”,引起了第二次?波粒大戰。第二次波粒大?托馬斯楊:用波動說解釋?干涉白色。菲涅爾:光是一種波動?,完滿解釋了光?的衍射問題。泊松亮斑:泊松依據菲涅?爾的理論推論?圓盤衍射在陰?影中會出現一?個亮斑,最后反倒否認?1850年,傅科得出光在?水底的速率小?于真空中的速?度,而按照微粒說?量子物理是什么時候學的,水底光速應比真空中快。第二次波粒大?戰波動說擊敗?了微粒說。1856、1861和1?865年麥克?斯韋發表了三?篇關于電磁理?論的論文,完整地構建起?了電磁理論,,按照他的理論?預言:光是電磁波的?一種。波動說完美主?宰了整個光學?領域。1887年,赫茲否認了電?磁波的存在。1897年,湯姆遜在研究?陰極射線時發?現了原子中電?子的存在,提出原子的“葡萄干模型”。pyb物理好資源網(原物理ok網)

1900年,開爾文談到了?數學學的兩朵?烏云:1:邁克爾遜-莫雷實驗:假如存在月球?與以太的相對?速率,則兩束光線返?回時會有微小?的時間差,而試驗中未表?現出任何時間?19世紀末,人們開始研究?宋體模型的熱?幅射問題,“黑體”是可以全部吸?收外來幅射物體。威廉維恩從精典熱?熱學的角度出?發,假定宋體幅射?是由一些服從?麥克斯韋速度?分布的分子發?射下來的(粒子角度),得出維恩分布?公式,并且該公式只?適用于長波。瑞利拋棄了維?恩的分子假定?,從精典的麥克?斯韋理論出發?(波的角度),得出了自己的?公式,后來金斯估算?出了公式中的?常數,最后她們得到?了瑞利-金斯公式,而且只適用于?1900年,普朗克從物理?角度中和了兩?個公式,得出普朗克黑?體幅射公式,公式精確地實驗數據相符?合,然而普朗克本?人不曉得公式?的含意。“必須假設,能量在發射和?吸收的時侯,不是連續不斷?,而是分成一份?一份12月24日?,普朗克宣讀了?《黑體幅射波譜?中的能量分布?改變歷史的一?段話:“為了找出N個?振子具有總能?量Un的可能?性,我們必須假定?Un是不可連?續分割的,它只能是一些?相同部件的有?限總和”這個基本單位?,普朗克叫做“能量子”,后改稱為“量子”,他的能量等于?普朗克常數以特定的幅射?頻度----E=hv。pyb物理好資源網(原物理ok網)

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19002月14日就?是量子的誕辰?1887年赫?茲的實驗導致?人們的注意,人們開始關注?光電效應現象?。對于特訂金屬?能夠打出電子?,由光的頻度決?定量子物理是什么時候學的,而打出多少電?子,由光的硬度決?1905年,愛因斯坦閱讀?了普朗克這些?已經被大部份?權威和他本人?疏遠的論文,量子化的思想?深深觸動了他?。3月17日,愛因斯坦寫出?了《關于光的形成?和轉化的一個?啟發性觀點》這篇論文。愛因斯坦后來?提出光量子的?概念。1905年是?化學史上第二?個奇跡年。1910年,盧瑟福和他的?中學生用α粒子?轟擊金箔,發覺小部份α?粒子散射角度?特別大以至于?超過90。1911年,盧瑟福發表了?他的新模型—“行星模型”:原子鐘有一個?搶占了絕大部?分質量的原子?核在原子中心?,而電子則圍繞?原子核運行。1923X射線被自由?電子散射的時?候,發覺了康普頓?效應:散射下來的射線一部份和?原先的波外貌?同,而另一部份比?原先的射線波?長要長,具體的大小和?散射角存在函?數關系。波爾和盧瑟福?交換想法后,覺得要么舍棄?盧瑟福模型,要么舍棄麥克?斯韋理論,他選擇了前者?。1913年,波爾在研究巴?爾末線系時,發覺原子內部?只能釋放特定?量的能量,說明電子只能?在特定的勢能?位置之間轉換?。pyb物理好資源網(原物理ok網)

也就是說,電子只能在某?些特定的軌道?運行,這種軌道必須?符合一定的勢?能條件。1925年,泡利提出“泡利不相容原?理”,沒有兩個電子?能享有相同的?狀態,而一層軌道所?能寬容的不同?狀態,其數量是有限?康普頓效應:引入量子假定?,把X射線看成?能量為hv的?光子束的集合?,光子像普通的?小球那樣,除了有能量還?有沖量,當它和電子相?撞便將自己能?量的一部份交?給電子,這樣一來光子?的能量升高,E=hv,E增長造成v?增長,頻度變小即是?波長變長。德布羅意:德布羅意發覺?電子在前進時?本身會伴隨一?個波,他稱之為“相波”,后人稱之為“德布羅意波”。λ1927年,戴維遜和他的?助手革末通過?實驗精確地證?明了電子的波?動性:用電子束轟擊?金屬鎳,被鎳塊散射的?電子,其行為和X射?線衍射一模一?樣,即在某種情況?下,電子表現出X射線的純粹?波動性質。1925年,海森堡構建矩?陣熱學,伯恩、約爾當等為它?數”給它裝潢。1926年,海森堡和約爾?當作功用矩陣?解決了電子自?旋問題,矩陣熱學取得?完美的勝1926年,薛定諤連續發?表了4篇以《量子化是本征?值問題》的論文,得到薛定諤波?動多項式,因而徹底的建?立了另一種全?新的熱學—波動熱學。pyb物理好資源網(原物理ok網)

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只有波才是唯?一的實在,不管是電子是光子或則任?何粒子本質上?都是波,都可以用波動?多項式抒發基本?的運動方式。波函數ψ在各?個方向上都是?連續的,它可以看成某?種震動,比如電子可以?想像成一種駐?波的本證振,所謂躍遷,只不過是震動?方法的改變而?已。沒有軌道,沒有基態,只有波。(波動)奧斯陸的機率解?釋:色子,才是對薛定諤?波函數ψ種隨機,一種機率,而不是薛定諤?所理解的電子?電荷在空間中?的分布。電子本身不會?像波那樣擴散?開去,并且它的出現?機率則像一個?波,嚴格依照ψ分布所展開。(微粒)愛因斯坦給海?森堡的啟發:海森堡:整個數學理論?只能以可被觀?測到的量為前?提,只有那些量才?是確定的,能夠構成任何?體系的基礎。愛因斯坦:事實恰恰相反?,是理論決定了?我們才能觀測?到的東西。海森堡不確定?原理(測不準原理):pq〉h/4π。理論限制了我?們就能觀察到?的東西,而不是實驗導?致的偏差,同時檢測到準?確的動量和位?置在原則上是?不可能的,無論科技多么?發達。海森堡后來又?得到Et〉h。(微粒)波爾“互補原理”:波和粒子在同?一時刻是相互?抵觸的,但在更高的層?次統一在一起?。作為電子這個?整體概念來說?,它表現出波粒?二象性,而且一旦觀察?形式確定了,電子就要選擇?一種表現方式?,而不能混和在?一起。pyb物理好資源網(原物理ok網)

奧斯陸的機率解?釋、海森堡的不確?定原理、波爾的互補原?理構成了量子?論“哥本哈根解釋?觀的、絕對的世界。惟一存在的就?是我們能觀測?到的世界。沒有一個脫離?于觀測而存在?的“絕對自然”,檢測是新數學?學的核心,檢測行為創造?了整個世界。波爾—愛因斯坦之爭?波爾、波恩、泡利、海森堡VS愛因斯坦、德布羅意、薛定諤第一次對決,1927年第?五屆索爾維會?議,愛因斯坦輸了?一招。第二次對決,1930年第?六屆索爾維會?議,愛因斯坦提出?“光箱實驗”,被波爾打敗。第三次對決,1935年,愛因斯坦和波?多爾斯基、羅森聯合發表?了《量子熱學對物?理實在的描述?可能是完備的?嗎?》提出EPR佯?謬。波爾又化險為?夷,第三次擊退愛?因斯坦。同年,薛定諤發表了?一片名為《量子熱學的現?狀》,在論文第五節?,他描述了常被?人視為惡夢的?“薛定諤的貓”實驗。埃弗萊特多世?界理論(MWI,也叫平行宇宙?理論):電子在觀測后?一直處于疊加?的狀態,只不過我們的?世界也是疊加?的一部份。波函數無需坍?縮,事實上兩種情?況都發生了,只不過它表現?為整個世界的?疊加。歷史和將來一?切可能發生的?事情,都早已發生了?或則即將發,只不過它們在?另一些宇宙里?,和我們所在的?宇宙沒有數學?接觸。pyb物理好資源網(原物理ok網)

隱變量理論:量子效應表面?上的隨機性是?由一些我們不?可知的變量所?導致的,換句話說,量子論是一個?不完整的理論?,它沒有考慮一?些不可見的變?量,所以才變得不?可預測。1927年,德布羅意提出?導波的理論。1932年,馮諾依曼證明:任何隱變量理?論都不可能對?檢測行為給出?確定的預測。1952年,波姆復活了德?布羅意的導波?,成功創造了一?個完整的隱變?量體系。貝爾不方程(PxzPzy〈1+Pxy):只要安排一個?EPR式的實?驗證明無論在?任何情況下,貝爾不方程都?是創立的,就公審了量子?論的死緩。強悍的裝備,常常是雙刃劍?1982年,在美國奧賽光?學研究所,相關性檢查實?驗實驗結果和?量子論的語言?完全符合。貝爾不方程想?要恢復愛因斯?坦的光輝,卻反過來證明?了量子論的不?可撼動。pyb物理好資源網(原物理ok網)

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