量子理论原理及讲解?

2024-03-07 16:39

1个回答

量子论是现代物理学的两大基石之一。量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。量子论揭示了微观物质世界的基本规律,为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素的性质、光的吸收与辐射等。

原子结构

在牛顿力学(或者叫经典力学)体系中,能量的吸收和释放是连续的,物质可以吸收任意大小的能量。后来我们发现,其实能量真实的吸收和释放,只能够以某个的量级(hv)为最小单位,一份一份的吸收和释放,h也就是量子力学里最常用到的普朗克常数,v为电磁频率。由于普朗克常数的数量级很小(10的-34次方数量级),这就导致了牛顿力学在大尺度上和实验符合的很好,但在小尺度上偏差很大。所以薛定谔在普朗克的量子理论(能量一份一份的传递)体系上建立了薛定谔方程,从而开辟了量子力学的伊始。

量子理论的发展与建立

在19世纪末,经典物理学理论已经发展到相当完备的阶段,几个主要部门——力学,热力学和分子运动论,电磁学以及光学,都已经建立了完整的理论体系,在应用上也取得了巨大成果,其主要标志是:物体的机械运动在其速度远小于光速的情况下,严格遵守牛顿力学的规律;电磁现象总结为麦克斯韦方程组;光现象有光的波动理论,最后也归结为麦克斯韦方程组;热现象有热力学和统计物理的理论。

在当时看来,物理学的发展似乎已达到了巅峰,于是,多数物理学家认为物理学的重要定律均已找到,伟大的发现不会再有了,理论已相当完善了,以后的工作无非是在提高实验精度和理论细节上作些补充和修正,使常数测得更精确而已。英国著名物理学家开尔文在一篇瞻望20世纪物理学的文章中,就曾谈到:“在已经基本建成的科学大厦中,后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”

然而,正当物理学界沉浸在满足的欢乐之中的时候,从实验上陆续出现了一系列重大发现,如固体比热、黑体辐射、光电效应、原子结构……

这些新现象都涉及物质内部的微观过程,用已经建立起来的经典理论进行解释显得无能为力。特别是关于黑体辐射的实验规律,运用经典理论得出的瑞利-金斯公式,虽然在低频部分与实验结果符合得比较好,但是随着频率的增加,辐射能量单调地增加,在高频部分趋于无限大,即在紫色一端发散。这一情况被埃伦菲斯特称为“紫外灾难”。对迈克尔逊-莫雷实验所得出的“零结果”更是令人费解,实验结果表明,根本不存在“以太漂移”。这引起了物理学家的震惊,反映出经典物理学面临着严峻的挑战。

这两件事被当时物理学界称为“在物理学晴朗的天空的远处还有两朵小小的,令人不安的乌云”。然而就是这两朵小小的乌云,给物理学带来了一场深刻的革命。

相关问答
试论佛教量论中现量与比量的关系
1个回答2022-09-12 18:26
佛教没有你说的量论。佛教是文化,更是教育。是解析生命真谛,了脱生死的无上教育。不是论述世事的法门。
什么是量子论?
1个回答2022-08-20 03:58
在微观领域中,某些物理量的变化是以最小的单位跳跃式进行的,而不是连续的,这个最小的单位叫做量子。 量子论是现代物理学的两大基石之一。量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。量子论揭示了...
全文
什么是量子论
1个回答2022-11-10 06:01
量子论是一些比现代量子力学还早期,出现于 1900 年至 1925 年之间的量子理论。虽然并不很完整或一致,这些启发式理论是对于经典力学所做的最初始的量子修正。量子论最亮丽辉煌的贡献无疑应属玻尔模型。...
全文
谁可以说一个感人的故事 不论爱情亲情都可以 只要让我哭就好 尽量长一点哦 、
1个回答2024-02-02 02:51
曾经有一头猪,我讲了一个冷笑话,她就哭了………………
姓张人口数量的结论简答
1个回答2024-04-28 12:37
  一、提出的问题   在《百家姓》中,“张”排在第24位,为什么姓张的人那么多,“张”才排呢?我要做个调查! 二、调查方法   1.查阅有关中华姓氏的书籍,上网浏览,了解张姓来源及历史名人。  ...
全文
量子论是什么?
1个回答2023-01-17 10:39
量子理论 19世纪末20世纪初,物理学处于新旧交替的时期。生产的发展和技术的提高,导致了物理实验上一系列重大发现,使当时的经典物理理论大厦越发牢固,欣欣向荣,而唯一不协调的只是物理学天空上小小的"两朵...
全文
有趣的量子理论
1个回答2024-03-05 13:06
量子力学的核心原理之一是态叠加原理——一个实体可以同时处于多种状态之中。比如,一个电子同时既在北京又在伦敦的情形,这在日常经验看来是奇怪而不可能的,但在真实的微观世界里,这却是真的可能的!这与矛盾律矛...
全文
量子理论是什么
1个回答2022-11-22 09:41
量子理论与宏观的格格不入,在量子理论里什么都是量子化的.宏观的理论已经不适用了,就是说都是一份份的,比如能量,它有个最小的能量,就是单个能量子的能量.所以量子理论中能量都是最小能量的整数倍.不可能有很...
全文
什么是量子理论
1个回答2022-12-14 03:22
19世纪末20世纪初,物理学处于新旧交替的时期。生产的发展和技术的提高,导致了物理实验上一系列重大发现,使当时的经典物理理论大厦越发牢固,欣欣向荣,而唯一不协调的只是物理学天空上小小的"两朵乌云"。但...
全文
量子理论
2个回答2022-07-06 05:20
猫的理想实验给了我们一个概念 即“态叠加” 我们真的无法说明猫是死的 还是活的 那么我们对他死活性质的描述都是没有意义的 那么 我们对此种自然现象的最好描述是什么呢?(当我们还没真的去看看猫的...
全文
热门问答