量子物理的美好寓意,九分钟看懂量子物理学?

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九分钟看懂量子物理学?

 一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子,量子化现象主要表现在微观物理世界。

       不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。

量子的理论建立

量子物理学是研究微观粒子运动规律的学科,是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的结构和性质的基本理论。

什么是量子物理学?

量子物理是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,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。

量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。

  量子物理学也叫量子力学,是一种为类似电子和原子这样的微粒特性提供解释的理论。然而它并不仅仅被用来计算(比如说,计算电子可能在哪里);量子物理学还采用了一个金新的思考微小物体的方法,这种方法与我们思考肉眼可见的(即更大一些)物体的方法是不同的。

  棒球是一个肉眼可见物体的例子。当我们将一个棒球拋入空中时,描述棒球运动的最准确的方法是通过使用“经典力学”(或者“经典物理学”h经典力学能够预测棒球在飞行期间每一时刻的方位和速度。这种方法与我们每天的经历相符,因为我们习惯看到球按照明确的路线运动。

  当我们试着将这种经典的方法用于微小物体时,问题出现了。如果电子只是一个特殊的小球,它的运动应该沿着一条经典力学所预测的路线行进。然而,实验显示事实并不是这样的,因此我们需要使用一个新的物理学方法来处理极小微粒的问题。

  在20世纪初,量子物理学出现了。马克斯•普朗克(MaxPlanck)、阿尔伯特•爱因斯坦和尼尔斯•玻尔(N正lsBohr)为量子物理学的建立作出了巨大的贝献。尽管量子物理学是相对较新的理论,它却非常成功地解释了很多现象,比如电在物质中是如何运动的,电是如何流过个人计算机的集成电路的。

量子力学的发展历史以及成就有哪些?量子力学?

量子力学发展了百年的历史,成为了研究微观粒子世界运动学的基础,主要成就是能描述微观粒子的运动,正如牛顿定律描述宏观世界一样,最漂亮的工作是完美的解决了氢原子模型,但多粒子系统的处理并不能够得到精确解,可以通过数值解得到,对于微观多粒子系统的解决还依赖于量子统计和多体理论的发展

导读:从普朗克黑体辐射开始,量子力学开始了飞速的发展。而且你会发现,完成量子力学理论的建立者,都是一群年轻人,大多数不超过30岁。

量子理论是科学史上能最精确地被实验检验的理论,是科学史上最成功的理论。所以它是确定的。量子物理实际上包含两个方面。一个是原子层次的物质理论——量子力学。正是由于它我们才能理解和操纵物质世界;另一个是量子场论,它在科学中起到一个完全不同的作用。

其实一开始普朗克对自己的理论并没有信心。即普朗克假定振动电子辐射的光的能量是量子化的,从而得到一个表达式,与实验符合得相当完美。他认为理论本身是很荒唐的,就像他后来所说的那样:“量子化只不过是一个走投无路的做法”。

普朗克将他的量子假设应用到辐射体表面振子的能量上,如果没有阿尔伯特·爱因斯坦,量子物理恐怕要晚一些建立。爱因斯坦毫不犹豫的断定:如果振子的能量是量子化的,那么产生光的电磁场的能量也应该是量子化的。尽管麦克斯韦理论以及一个多世纪的权威性实验都表明光具有波动性,爱因斯坦的理论还是蕴含了光的粒子性行为。

随后十多年的光电效应实验显示仅当光的能量到达一些离散的量值时才能被吸收,这些能量就像是被一个个粒子携带着一样。光的波粒二象性取决于你观察问题的着眼点,这是始终贯穿于量子物理且令人头痛的实例之一,它成为接下来20年中理论上的难题。

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