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量子力學(xué)是研究微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支學(xué)科，它主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì)以及原子核和基本子的結(jié)構(gòu)質(zhì)的基礎(chǔ)理論它與相對(duì)論一起構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)經(jīng)典力學(xué)奠了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的物體和微觀條件下的物體牛定律不再適用相對(duì)論解決了高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題子力學(xué)解決了微觀亞原子條件下的問(wèn)題。肆

物理學(xué)的理論框架，是對(duì)經(jīng)典物理學(xué)在微觀領(lǐng)域的一次革命。它有很多基本特征，如不確定性、量子漲落、波粒二象性等，其基本原理包括量子態(tài)的概念，運(yùn)動(dòng)方程論念和觀測(cè)物理量間的對(duì)應(yīng)規(guī)則和物理原理子力學(xué)的關(guān)鍵現(xiàn)象有黑體輻射、光電效應(yīng)子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)衍射，前人正是在在這些現(xiàn)象的基礎(chǔ)上建立了量子力學(xué)。愛(ài)因斯坦、海森堡、玻爾、薛定諤、狄拉克等人對(duì)其理論發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。肅

黑體是一個(gè)理想化了的物體，它可以吸收所有照射到它上面的輻射，并將這些輻射轉(zhuǎn)化為熱輻射這個(gè)熱輻射的光譜特僅與該黑體的溫度有關(guān)從經(jīng)典物理學(xué)出發(fā)得出的有關(guān)二者間關(guān)系的公式（維恩公式和瑞利公式）與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不符（被稱作“紫外災(zāi)變年月馬克斯·普朗克通過(guò)插值維恩公式和瑞利公式，得出了一個(gè)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完全吻合的黑體輻射的普朗克公式是詮釋這個(gè)公式時(shí)過(guò)將物體中的原子看作微小的量子諧振子，他不得不假設(shè)這些原子諧振子的能量，不是連續(xù)的，而是離散的1900年普朗克在描述他的輻射能量子化的時(shí)候非常地小心，他僅假設(shè)被吸收和放射的輻射能是量子化的。今天這個(gè)新的自然常數(shù)被稱為普朗克常數(shù)來(lái)紀(jì)念普朗克的貢獻(xiàn)。節(jié)

年阿爾伯特·愛(ài)因斯坦通過(guò)擴(kuò)展普朗克的量子理論，提出不僅僅物質(zhì)與電磁輻射之間的相互作用是量子化的，而且量子化是一個(gè)基本物理特性的理論。通過(guò)這個(gè)新理論，他得以解釋光電效應(yīng)。海因里?！?shù)婪颉ず掌澓头评铡とR納德等人的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)通過(guò)光照，可以從金屬中打出電子來(lái)時(shí)們可以測(cè)量這些電子的動(dòng)能。不論入射光的強(qiáng)度，只有當(dāng)光的頻率超一個(gè)臨限值才有電子被射出此后被打出的電子的動(dòng)能，隨光的頻率線性升高而的強(qiáng)度僅決射出的電子的數(shù)量因斯坦提出了光的量子理論解釋這個(gè)現(xiàn)象的子的能量在電效應(yīng)中被用來(lái)將金屬中的電子射出和加速電子如的頻率太小的話，那么它無(wú)法使得電子越過(guò)逸出功，不論光強(qiáng)有多大時(shí)有多長(zhǎng)，都不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)入射光的頻率高于極限頻率時(shí)使光不夠強(qiáng),當(dāng)射到金屬表面時(shí)也會(huì)觀察到光電子發(fā)射。艿

世初盧瑟福模型是當(dāng)時(shí)被認(rèn)為正確的原子模型。這個(gè)模型假設(shè)帶負(fù)電荷的電子，像行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣繞正電荷的原子核運(yùn)轉(zhuǎn)這過(guò)程中庫(kù)侖力與離心力必須平衡。但是這個(gè)模型有兩個(gè)問(wèn)題無(wú)法解決。首先，按照經(jīng)典電磁學(xué)，這個(gè)模型不穩(wěn)定。按照

電磁學(xué)電子不斷地在它的運(yùn)轉(zhuǎn)程中被加速時(shí)應(yīng)該通過(guò)放射電磁波喪失其能量樣它很快就會(huì)墜入原子核其原的發(fā)射光譜由一系列離散的發(fā)射線組成如氫原子的發(fā)射光譜由一個(gè)紫外線系列（來(lái)曼系個(gè)見(jiàn)光系列（巴耳麥系）和其它的紅外線系列組成。按照經(jīng)典理論原子的發(fā)射譜應(yīng)該是連續(xù)的年，尼爾斯·玻爾提出了以他名字命名的玻爾模型這個(gè)模型為原結(jié)構(gòu)和光譜線出了一個(gè)理論原理玻爾認(rèn)為電子只能在一定能量的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)假如一個(gè)電子從一個(gè)能量比較高的軌道躍到一個(gè)能量比較低的軌道上時(shí)它發(fā)射的光的頻率通過(guò)吸收同樣頻率的光子以從低能的軌道躍到高能的軌道上。玻爾模型可以解釋氫原子，改善的玻爾模型，還可以解釋只有一個(gè)電子的離子，即Li2+,等蝿

年林頓·戴維森等人，首次成功地使用電子進(jìn)行了衍射試驗(yàn)，路易·德布羅意由此提出粒子擁有波性長(zhǎng)其動(dòng)量相關(guān)起這里不詳細(xì)描寫戴維森等人的試驗(yàn)，而是描寫電子的雙縫實(shí)驗(yàn)個(gè)試驗(yàn)非常生動(dòng)地體現(xiàn)出多種不同的量子力學(xué)現(xiàn)象。打在屏幕上的電子是點(diǎn)狀的個(gè)現(xiàn)象與一般感受到的點(diǎn)狀的粒子相同子在屏幕上的位置有定的分布概率隨時(shí)間可以看出雙縫衍射所特有的條紋圖像如個(gè)光縫被關(guān)閉的話，所形成的圖像是單縫特有的波的分布概率。在驗(yàn)里，電子源的強(qiáng)度非常低（約每秒顆電子電子之間的衍射可以被排除然電子同時(shí)通過(guò)了兩個(gè)縫自己衍射導(dǎo)致了這個(gè)結(jié)果對(duì)經(jīng)典物學(xué)來(lái)說(shuō)這個(gè)解釋非常奇怪這試驗(yàn)非常明顯地顯示出了波粒二象性個(gè)試驗(yàn)證實(shí)了薛定諤開(kāi)發(fā)他的量子力學(xué)時(shí)所作的假設(shè)每粒子也同時(shí)可以被一個(gè)波函數(shù)來(lái)描寫，而這個(gè)波函數(shù)是多個(gè)不同狀態(tài)的疊加。裊

當(dāng)前創(chuàng)建新理論的探索在向兩個(gè)方向進(jìn)行。一個(gè)方向圍繞宇宙的起源和發(fā)展，以及標(biāo)準(zhǔn)模型的拓展和相互作用力的統(tǒng)一一個(gè)方向圍繞量子力學(xué)測(cè)量和解釋問(wèn)題進(jìn)行計(jì)進(jìn)行了一批新的薛定諤貓和佯的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的成功證實(shí)了量子力學(xué)的預(yù)言，同時(shí)開(kāi)辟了量子信息的新研究領(lǐng)域。莃

現(xiàn)在量子力學(xué)不僅是物理學(xué)中的基礎(chǔ)理論之一且在化學(xué)和許多近代技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用上世紀(jì)末和本世紀(jì)物學(xué)的研究領(lǐng)域從宏觀世界逐漸深入到微觀世界許多新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果用經(jīng)典理論已不能得到解釋量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和量子論的發(fā)展明觀粒子不僅具有粒子性，同時(shí)還具有波動(dòng)性（參見(jiàn)波粒二象性觀粒子的運(yùn)動(dòng)不能用通常的宏觀物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)描寫。德布羅意、薛定諤堡，玻爾和狄拉克等人逐步建立和發(fā)展了量子力學(xué)的基本理論用這理論去解決原子和分子范圍內(nèi)的問(wèn)題時(shí)到實(shí)驗(yàn)符合的結(jié)果因量子力學(xué)的建立大大進(jìn)了原子物理固體物理和原子核物理等學(xué)科的發(fā)展它還標(biāo)志著人們對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)從宏觀世界深入到了微觀世界力學(xué)是用波函數(shù)描寫微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)薛定諤方程確定波函數(shù)的變化規(guī)律用算符或矩陣方法對(duì)各物理量進(jìn)行計(jì)算因此量子力學(xué)在早期稱為波動(dòng)力學(xué)或矩陣力學(xué)子學(xué)的規(guī)律用于宏觀物體或質(zhì)量和能量相當(dāng)大的粒子時(shí)能出經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論解決原子核和基本粒子的某些問(wèn)題時(shí)量子力學(xué)必須與狹義相論結(jié)合起來(lái)由此逐步建立了現(xiàn)代的量子場(chǎng)論量子力學(xué)應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)㈦S著人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的深入而不斷擴(kuò)大，會(huì)在21世繼續(xù)對(duì)經(jīng)濟(jì)、軍事、科技和社會(huì)進(jìn)程產(chǎn)生重大的影響。莈

世最重要的三大科學(xué)發(fā)現(xiàn)是量子力學(xué)、相對(duì)論和基因雙螺旋結(jié)構(gòu)。相對(duì)論和量子力學(xué)，從根本上改變了人們關(guān)于時(shí)間、空間、物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的概念。沒(méi)有量子力學(xué)，就沒(méi)有當(dāng)代物理學(xué)就沒(méi)有與當(dāng)代物理學(xué)系在一起的當(dāng)代技術(shù)就不會(huì)形成今天全球化的經(jīng)濟(jì)結(jié)

構(gòu)調(diào)整和信息革命。腿

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主穆雷·蓋爾曼會(huì)感嘆，量子力學(xué)是一門神秘的、令人琢磨不透的學(xué)科誰(shuí)談不上真正理解們只是知道怎樣去運(yùn)用它貝爾獎(jiǎng)得主理查德·費(fèi)曼也曾很有把握地說(shuō)人解量子力學(xué)得他的意思是說(shuō)雖然我們知道原子是怎么運(yùn)動(dòng)的并可以用波函數(shù)等去描述它是我們無(wú)法知道原子為什么這么運(yùn)動(dòng)們知其然而不知其所以然可追真理過(guò)程中的幸福感是不容忽視的個(gè)對(duì)時(shí)間和空間這樣的概念有一種直覺(jué)的把握個(gè)都關(guān)于未知的想象力來(lái)說(shuō)有理解量子力學(xué)，但人人都對(duì)此抱有好奇與求知的沖動(dòng)，已經(jīng)足夠。薅

量子力學(xué)是最有預(yù)見(jiàn)力和精確的理論。它不僅是微觀世界的理論，而且是宏觀相干量子態(tài)的理論量力學(xué)直到今天仍豐富的生命力于它的發(fā)展始終層出不窮在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，它仍然居于物理學(xué)創(chuàng)新的中心。

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