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量子理论

2008年04月03日

 

 

量子原子结构(波尔的电子图像)

  量子理论是能够微观世界规律的物理学理论。

  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(P.L.de Broglie,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。

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