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量子是物理世界最小的

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  量子一词来自拉丁语quantus,意为“有多少”,代表“相当数量的某物质”。在物理学中常用到量子的概念,指一个不可分割的基本个体。例如,“光的量子”是光的单位。而延伸出的量子力学、量子光学等更成为不同的专业研究领域。下面就让小编来给大家解答!

  问:量子是物理世界最小的?

  答:量子是物理世界最小的。

  1、基本定义

  个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割,就说这个物理量是量子化的,并把最小的单元称为量子。

  量子论:震动的微粒子的解说——量子论

  “光的量子”-内部结构模型图量子一词来自拉丁语(),意为“多少”,代表“相当数量的某事”。在物理学中常用到量子的概念,量子是一个不可分割的基本个体。例如,一个“光的量子”是光的单位。而量子力学、量子光学等等更成为不同的专业研究领域。

  其基本概念是所有的有形性质也许是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的数值会是一些特定的数值,而不是任意值。例如,

  在(休息状态)的原子中,电子的能量是可量子化的,这能决定原子的稳定和一般问题。

  在20世纪的前半期,出现了新的概念。许多物理学家将量子力学视为了解和描述自然的的基本理论。

  2、简介说明

  在经典物理学的理论中能量是连续变化的,可以取任意值。19世纪后期,科学家们发现很多物理现象无法用这一理论解释。1900年12月14日,德国物理学家普朗克(M.Planck,1858-1947)提出:像原子作为一切物质的构成单元一样,“能量子”(量子)是能量的最小单元,原子吸收或发射能量是一份一份地进行的。后来,这一天被认为是量子理论的诞生日。1905年,德国物理学家爱因斯坦(A.Einstein,1879-1955)把量子概念引进光的传播过程,提出“光量子”(光子)的概念,并提出光同时具有波动和粒子的性质,即光的“波粒二象性”。

  20世纪20年代,法国物理学家德布罗意(1892-1987)提出“物质波”概念,即一切物质粒子均具备波粒二象性;德国物理学家海森伯(W.K.Heisenberg,1901-1976)等人建立了量子矩阵力学;奥地利物理学家薛定谔(E.Schrödinger,1887-1961)建立了量子波动力学。量子理论的发展进入了量子力学阶段。

  1928年,英国物理学家狄拉克(P.A.M.Dirac,1902-1984)完成了矩阵力学和波动力学之间的数学转换,对量子力学理论进行了系统的总结,并将两大理论体系——相对论和量子力学成功地结合起来,揭开了量子理论发展的第三阶段——量子场论的序幕。量子理论是现代物理学的两大基石之一,为从微观理解宏观提供了理论基础。

  3、理论建立

  量子物理是根据量子化的物理分支,在1900年以理论来建立。由于马克斯·普朗克(M.Planck)解释所谓的黑体辐射,他的工作根本上合并了量子化,到了今天它仍被使用。但他严重地冲击了古典物理学,也就是在量子论未确立之前,需要了另外30年的研究。直到现在一些主张仍然不能被充分地了解,不光是普朗克对这个新概念感到困扰,当时德国物理学者中,黑体研究成为焦点。在10月、11月和12月会议前夕,对他的科学同事报告公开他的新想法。就这样谨慎的实验学家(包括F.Paschen,O.R.Lummer,E.Pringsheim,H.L.Rubens,和F.Kurlbaum)和一位理论家迎接最巨大的科学革命。

  4、量子力诞生的

  从实验中普郎克推算到h及k的数值。因此他在1900年12月14日的德国物理学学会会议中第一次发表能量量子化数值、Avogadro-Loschmidt数的数值、一个份子模(mole)的数值及电荷单位,这数值比以前更准确,代表量子力学的诞生。

  5、黑体辐射量子方程

  当物体被加热,它以电磁波的形式散发红外线辐射,这是了解清楚的最明显的重要性。当物体变得炽热,红色波长部分开始变得可见。但是大多数热辐射仍然是红外线,除非直到物体变得像太阳的表面一样热,这是当时的实验室内不能够达成的,而且只可以量度部分黑体光谱。

  黑体辐射量子方程是量子力学的第一部分,在1900年10月7日面世。

  能量E、辐射频率f及温度T可以被写成:

  E=hf/(e^(hf/κT)-1)

  h是普朗克常数及k是玻尔兹曼常数,两者都是物理学中的基础。基础能量的量子是hf。可是这个单位正常之下不存在并不需要量子化。

  量子力学诠释:霍金膜上的四维量子论

  德布罗意关系λ=h/p,和量子关系E=hv(及薛定谔方程)这两个关系式实际表示的是波性与粒子性的统一关系,而不是粒性与波性的两分。德布罗意物质波是粒波一体的真物质粒子,光子,电子等的波动。

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