1樓:匿名使用者
(1)黑體是由帶電諧振子組成(即把組成空腔壁的分子、原子的振動看做線性諧振子).這些諧振子輻射電磁波,並和周圍的電磁場交換能量。
(2)這些諧振子的能量不能連續變化,只能取一些分立值,這些分立值是最小能量ε的整數倍,即ε,2ε,3ε,…,nε,… n為正整數,而且假設頻率為ν的諧振子的最小能量為ε=hν稱為能量子,h稱為普朗克常數。
普拉克量子假設的內容及意義是什麼?
2樓:明明愛麗麗
普朗克量子假設的內容:
2023年,普朗克從理論上推匯出一個與實驗符合得非常好的公式:稱為普朗克公式。為推匯出這個公式,普朗克作了如下兩條假設:
(1)黑體是由帶電諧振子組成(即把組成空腔壁的分子、原子的振動看做線性諧振子),這些諧振子輻射電磁波,並和周圍的電磁場交換能量。(2)這些諧振子的能量不能連續變化,只能取一些分立值,這些分立值是最小能量ε的整數倍,即:ε,2ε,3ε,…,nε,… n為正整數,而且假設頻率為ν的諧振子的最小能量為ε=hν稱為能量子,h稱為普朗克常數。
普朗克量子假設的意義:在於普朗克的量子論是現代物理學的兩大基石之一。量子論給我們提供了新的關於自然界的表述方法和思考方法。
量子論揭示了微觀物質世界的基本規律,為原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學奠定了理論基礎。
量子理論的內容是什麼?
3樓:
量子力學
有人引用量子力學中的隨機性支援自由意志說,但是第一,這種微觀尺度上的隨機性和通常意義下的巨集觀的自由意志之間仍然有著難以逾越的距離;第二,這種隨機性是否不可約簡(irreducible)還難以證明,因為人們在微觀尺度上的觀察能力仍然有限。
自然界是否真有隨機性還是一個懸而未決的問題。統計學中的許多隨機事件的例子,嚴格說來實為決定性的。 量子力學是研究微觀粒子的運動規律的物理學分支學科,它主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論,它與相對論一起構成了現代物理學的理論基礎。
量子力學不僅是近代物理學的基礎理論之一,而且在化學等有關學科和許多近代技術中也得到了廣泛的應用。
量子力學的發展簡史
量子力學是在舊量子論的基礎上發展起來的。舊量子論包括普朗克的量子假說、愛因斯坦的光量子理論和玻爾的原子理論。
2023年,普朗克提出輻射量子假說,假定電磁場和物質交換能量是以間斷的形式(能量子)實現的,能量子的大小同輻射頻率成正比,比例常數稱為普朗克常數,從而得出黑體輻射能量分佈公式,成功地解釋了黑體輻射現象。
2023年,愛因斯坦引進光量子(光子)的概念,並給出了光子的能量、動量與輻射的頻率和波長的關係,成功地解釋了光電效應。其後,他又提出固體的振動能量也是量子化的,從而解釋了低溫下固體比熱問題。
2023年,玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎上建立起原子的量子理論。按照這個理論,原子中的電子只能在分立的軌道上運動,原子具有確定的能量,它所處的這種狀態叫「定態」,而且原子只有從一個定態到另一個定態,才能吸收或輻射能量。這個理論雖然有許多成功之處,但對於進一步解釋實驗現象還有許多困難。
在人們認識到光具有波動和微粒的二象性之後,為了解釋一些經典理論無法解釋的現象,法國物理學家德布羅意於2023年提出微觀粒子具有波粒二象性的假說。德布羅意認為:正如光具有波粒二象性一樣,實體的微粒(如電子、原子等)也具有這種性質,即既具有粒子性也具有波動性。
這一假說不久就為實驗所證實。
德布羅意的波粒二象性假設:e=ħω,p=h/λ,其中ħ=h/2π,可以由e=p²/2m得到λ=√(h²/2me)。
由於微觀粒子具有波粒二象性,微觀粒子所遵循的運動規律就不同於巨集觀物體的運動規律,描述微觀粒子運動規律的量子力學也就不同於描述巨集觀物體運動規律的經典力學。當粒子的大小由微觀過渡到巨集觀時,它所遵循的規律也由量子力學過渡到經典力學。
量子力學與經典力學的差別首先表現在對粒子的狀態和力學量的描述及其變化規律上。在量子力學中,粒子的狀態用波函式描述,它是座標和時間的複函式。為了描寫微觀粒子狀態隨時間變化的規律,就需要找出波函式所滿足的運動方程。
這個方程是薛定諤在2023年首先找到的,被稱為薛定諤方程。
當微觀粒子處於某一狀態時,它的力學量(如座標、動量、角動量、能量等)一般不具有確定的數值,而具有一系列可能值,每個可能值以一定的機率出現。當粒子所處的狀態確定時,力學量具有某一可能值的機率也就完全確定。這就是2023年,海森伯得出的測不準關係,同時玻爾提出了並協原理,對量子力學給出了進一步的闡釋。
量子力學和狹義相對論的結合產生了相對論量子力學。經狄拉克、海森伯和泡利等人的工作發展了量子電動力學。20世紀30年代以後形成了描述各種粒子場的量子化理論——量子場論,它構成了描述基本粒子現象的理論基礎。
量子力學是在舊量子論建立之後發展建立起來的。舊量子論對經典物理理論加以某種人為的修正或附加條件以便解釋微觀領域中的一些現象。由於舊量子論不能令人滿意,人們在尋找微觀領域的規律時,從兩條不同的道路建立了量子力學。
2023年,海森堡基於物理理論只處理可觀察量的認識,拋棄了不可觀察的軌道概念,並從可觀察的輻射頻率及其強度出發,和玻恩、約爾丹一起建立起矩陣力學;2023年,薛定諤基於量子性是微觀體系波動性的反映這一認識,找到了微觀體系的運動方程,從而建立起波動力學,其後不久還證明了波動力學和矩陣力學的數學等價性;狄拉克和約爾丹各自獨立地發展了一種普遍的變換理論,給出量子力學簡潔、完善的數學表達形式。
海森堡還提出了測不準原理,原理的公式表達如下:δxδp≥ħ/2。
量子力學的基本內容
量子力學的基本原理包括量子態的概念,運動方程、理論概念和觀測物理量之間的對應規則和物理原理。
在量子力學中,一個物理體系的狀態由態函式表示,態函式的任意線性疊加仍然代表體系的一種可能狀態。狀態隨時間的變化遵循一個線性微分方程,該方程預言體系的行為,物理量由滿足一定條件的、代表某種運算的算符表示;測量處於某一狀態的物理體系的某一物理量的操作,對應於代表該量的算符對其態函式的作用;測量的可能取值由該算符的本徵方程決定,測量的期待值由一個包含該算符的積分方程計算。
態函式的平方代表作為其變數的物理量出現的機率。根據這些基本原理並附以其他必要的假設,量子力學可以解釋原子和亞原子的各種現象。
根據狄拉克符號表示,態函式,用<ψ|和|ψ>表示,態函式的概率密度用ρ=<ψ|ψ>表示,其概率流密度用(ħ/2mi)(ψ*▽ψ-ψ▽ψ*)表示,其概率為概率密度的空間積分。
態函式可以表示為在正交空間集裡的態矢比如|ψ(x)>=∑|ρ_i>,其中|ρ_i>為彼此正交的空間基矢,=δm,n為狄拉克函式,滿足正交歸一性質。
態函式滿足薛定諤波動方程,iħ(d/dt)|m>=h|m>,分離變數後就能得到不含時狀態下的演化方程h|m>=en|m>,en是能量本徵值,h是哈密頓能量運算元。
於是經典物理量的量子化問題就歸結為薛定諤波動方程的求解問題。
關於量子力學的解釋涉及許多哲學問題,其核心是因果性和物理實在問題。按動力學意義上的因果律說,量子力學的運動方程也是因果律方程,當體系的某一時刻的狀態被知道時,可以根據運動方程預言它的未來和過去任意時刻的狀態。
但量子力學的預言和經典物理**動方程(質點運動方程和波動方程)的預言在性質上是不同的。在經典物理學理論中,對一個體系的測量不會改變它的狀態,它只有一種變化,並按運動方程演進。因此,運動方程對決定體系狀態的力學量可以作出確定的預言。
但在量子力學中,體系的狀態有兩種變化,一種是體系的狀態按運動方程演進,這是可逆的變化;另一種是測量改變體系狀態的不可逆變化。因此,量子力學對決定狀態的物理量不能給出確定的預言,只能給出物理量取值的機率。在這個意義上,經典物理學因果律在微觀領域失效了。
據此,一些物理學家和哲學家斷言量子力學擯棄因果性,而另一些物理學家和哲學家則認為量子力學因果律反映的是一種新型的因果性——機率因果性。量子力學中代表量子態的波函式是在整個空間定義的,態的任何變化是同時在整個空間實現的。
20世紀70年代以來,關於遠隔粒子關聯的實驗表明,類空分離的事件存在著量子力學預言的關聯。這種關聯是同狹義相對論關於客體之間只能以不大於光速的速度傳遞物理相互作用的觀點相矛盾的。於是,有些物理學家和哲學家為了解釋這種關聯的存在,提出在量子世界存在一種全域性因果性或整體因果性,這種不同於建立在狹義相對論基礎上的局域因果性,可以從整體上同時決定相關體系的行為。
量子力學用量子態的概念表徵微觀體系狀態,深化了人們對物理實在的理解。微觀體系的性質總是在它們與其他體系,特別是觀察儀器的相互作用中表現出來。
人們對觀察結果用經典物理學語言描述時,發現微觀體系在不同的條件下,或主要表現為波**象,或主要表現為粒子行為。而量子態的概念所表達的,則是微觀體系與儀器相互作用而產生的表現為波或粒子的可能性。
量子力學表明,微觀物理實在既不是波也不是粒子,真正的實在是量子態。真實狀態分解為隱態和顯態,是由於測量所造成的,在這裡只有顯態才符合經典物理學實在的含義。微觀體系的實在性還表現在它的不可分離性上。
量子力學把研究物件及其所處的環境看作一個整體,它不允許把世界看成由彼此分離的、獨立的部分組成的。關於遠隔粒子關聯實驗的結論,也定量地支援了量子態不可分離
在「量子」假說中普朗克提出了哪些理論並有什麼影響?
4樓:漫閱科技
在「量子」假說中,普朗克打破傳統觀念,提出輻射過程不是連續的,就像**的糖塊一樣以最小份量一小「包」一小「包」地放射或吸收,他把這個最小的能量單位稱為「能量子」。這個假說提出的那一刻,量子物理學就此誕生了,普朗克被尊稱為「量子論的奠基人」。
普朗克是根據什麼實驗事實提出「能量子 假說的
5樓:
就是根據經典麥克斯韋電磁理論,作加速運動的帶電粒子會輻射電磁波,也就是能量。在盧瑟福模型中,電子繞原子核轉,顯然在作加速運動,但事實上,原子是穩定的,並不輻射電磁波。這是盧瑟福模型無法解釋的。
後來,由玻爾創立的氫原子模型解釋。
他提出的原子模型存在的致命弱點是正負電荷之間的電場力無法滿足穩定性的要求,即無法解釋電子是如何穩定地待在核外。因此,當盧瑟福又提出有核原子模型時,很多科學家都把它看作是一種猜想,或者是形形色色的模型中的一種而已,而忽視了盧瑟福提出模型所依據的堅實的實驗基礎。
普朗克是根據什麼實驗事實提出能量子假說的
就是根據經典麥克斯韋電磁理論,作加速運動的帶電粒子會輻射電磁波,也就是能量。在盧瑟福模型中,電子繞原子核轉,顯然在作加速運動,但事實上,原子是穩定的,並不輻射電磁波。這是盧瑟福模型無法解釋的。後來,由玻爾創立的氫原子模型解釋。他提出的原子模型存在的致命弱點是正負電荷之間的電場力無法滿足穩定性的要求,...
量子理論是什麼和量子理論的哲學困境
量子理論,是匯出量子力學的基礎理論,也是匯出量子電動力學的基礎理論之一.尼?玻爾指出 誰不為量子理論所震驚,誰就不理解量子理論.自從量子理論創立以來,就一直受到來自各個方面的質疑 這些質疑對於量子力學的正確性和應用無關,而是牽扯到關於量子力學理論的物理解釋 愛因斯坦是量子理論的早期創立者之一,也正是...
光的量子性是什麼意思,光量子理論是什麼意思
量子物理學 1 量子物理學的建立 量子物理學是在20世紀初,物理學家們在研究微觀世界 原子 分子 原子核 的結構和運動規律的過程中,逐步建立起來的。量子概念是1900年普朗克首先提出的,到今天已經整整一百年了。期間,經過玻爾 德布羅意 玻恩 海森柏 薛定諤 狄拉克 愛因斯坦等許多物理大師的創新努力,...