量子力学-人物及理论介绍
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1.简介量子力学的历史和发展量子力学是现代物理学的重要分支,它描述了微观世界中粒子的行为和相互作用。
以下是量子力学历史和发展的简介:•早期量子理论的兴起:在20世纪初,科学家们通过研究辐射现象和黑体辐射问题,开始怀疑经典物理学的适用性。
麦克斯∙普朗克的量子假设和爱因斯坦的光电效应理论为量子理论的发展奠定了基础。
•波粒二象性的提出:在这个阶段,德国物理学家路易斯∙德布罗意提出了物质粒子(如电子)也具有波动性的假设,即波粒二象性。
这一假设通过实验证明,如电子衍射实验,为量子力学奠定了基础。
•薛定谔方程的建立:奥地利物理学家埃尔温∙薛定谔于1926年提出了著名的薛定谔方程,用于描述微观粒子的运动和行为。
这个方程成功地解释了氢原子的能级和谱线,奠定了量子力学的数学基础。
•不确定性原理的发现:德国物理学家瓦尔特∙海森堡于1927年提出了著名的不确定性原理,指出在测量过程中,无法同时准确确定粒子的位置和动量。
这一原理挑战了经典物理学的确定性观念,成为量子力学的核心概念之一。
•量子力学的完备性和广泛应用:随着时间的推移,量子力学逐渐发展成为一个完善的理论体系,并在许多领域得到广泛应用。
它解释了原子和分子的结构、核物理现象、固体物理、粒子物理学等多个领域的现象,并为现代科技的发展提供了基础。
量子力学的历史和发展是科学进步的重要里程碑,对我们理解微观世界的行为和深入探索宇宙的奥秘具有重要意义。
2.波粒二象性和不确定性原理的解释在量子力学中,波粒二象性和不确定性原理是两个核心概念,对我们理解微观世界的行为提出了挑战,下面是它们的解释:•波粒二象性:根据波粒二象性的理论,微观粒子(如电子、光子等)既可以表现出粒子的特性,也可以表现出波的特性。
这意味着微观粒子既可以像粒子一样具有局部位置和动量,也可以像波一样展现出干涉和衍射的现象。
这种波粒二象性的解释可以通过德布罗意的波动假设来理解。
根据德布罗意的假设,微观粒子具有与其动量相对应的波长,这与光波的性质相似。
量子力学三大巨头是哪三个
量子力学作为现代物理学的重要分支,有着深远的影响和重要的应用价值。
在
量子力学的发展过程中,有三位科学家被公认为是量子力学的奠基人和主要巨头,他们分别是赫兹本、波恩和海森堡。
赫兹本(Max Born)
赫兹本是德国物理学家,他在量子力学的发展中做出了重要贡献。
赫兹本主要
负责量子力学的波函数概念和矩阵力学等方面的研究。
他的工作奠定了量子力学的基础,为后来的发展打下了坚实的基础。
波恩(Werner Heisenberg)
波恩是德国理论物理学家,他发展了著名的量子力学的不确定性原理。
这一原
理揭示了微观粒子的运动和状态的不可预测性,对于量子力学的发展和解释起到了重要作用。
波恩还提出了矩阵力学的基本观点,为量子力学的形式建立做出了贡献。
海森堡(Wolfgang Pauli)
海森堡是奥地利物理学家,他在量子力学的发展中也有着重要的地位。
海森堡
提出了著名的矩阵力学,在量子力学的理论和实践中都具有重要的意义。
海森堡还为量子力学的统计解释做出了贡献,对其发展有着深远的影响。
这三位科学家作为量子力学的奠基人和主要巨头,他们共同为量子力学的建立
和发展做出了重要的贡献。
他们的研究成果和理论贡献,对于现代物理学和科学技术的发展都具有重要的意义,影响深远。
量子力学作为物理学领域的重要分支,将继续在未来的科研和应用中发挥重要作用。
量子力学英雄谱曹则贤(中国科学院物理研究所研究员)早在1877年,玻尔兹曼就假设原子的能量可取某个单位值的整数倍,则在粒子数和总能量一定的条件下,最可几分布是每个能量Ei对应的粒子数的分布状态,这就是所谓的玻尔兹曼分布。
存在分立能级的思想对建立量子力学具有启发性的意义。
玻尔兹曼被誉为“笃信原子存在的人”。
1885年,巴尔莫猜出氢原子在可见光部分的四条谱线的波长满足公式, 这是量子力学发展的第一步。
1900年,普朗克用自己灵光一闪构造的内能-熵的关系,推导出了能描述黑体辐射的能量密度对辐射波长(频率)依赖关系的公式。
进一步地,他又想根据玻尔兹曼的那套经典统计的把戏,即计算N个球放到P个盒子里共有多少种不同的放法,同样推导出这个公式。
这样,他就必须假设某个频率的辐射对应的内能,,必须是他此前引入的具有能量量纲的量,,的整数倍。
这就是说,是频率为的辐射的基本能量单位。
此一假设被看作是量子力学的开端,而普朗克常数h也成了量子力学的标志。
普朗克被誉为“把一生献给热力学的人”。
1905年,爱因斯坦利用是频率为的辐射的基本能量单位的假说,成功解释了光电效应。
爱因斯坦对量子力学的贡献还包括引入玻色-爱因斯坦统计,引入谐振子零点能的概念,对量子力学完备性的讨论,以及建立固体量子论等。
1911年,卢瑟福用粒子轰击金箔,基于这个散射实验的结果提出了原子的有核模型。
1917年他通过分裂原子的实验发现了质子。
玻尔基于巴尔莫和里兹的光谱公式指出原子发光是电子在不同能级上跃迁造成的。
1913年玻尔提出了氢原子的模型,首次给出了电子轨道的量子化条件。
玻尔在哥本哈根建立的研究所后来成了量子力学开创者们的聚集地。
他为理论物理的时代培养了大批的学生,是学生获诺贝尔奖最多的导师。
维格纳在其博士论文中首次提到分子激发态有能量展宽,它同平均寿命通过关系式相联系。
相关工作始于1922年,发表于1925年. 维格纳发现简并态的存在同量子系统对称性的不可约表示有关,他是将群论应用于量子力学的重要推动者。
第八节 量子力学简介教学内容:1. 波函数及其统计解释;2. 一维定态薛定鄂方程;3. 一维无限深势阱、势垒、隧道效应。
重点难点:1. 波函数的物理意义和波函数的标准条件;2. 薛定格方程的建立过程及其求解方法 基本要求:1. 理解量子力学的基本假设;2. 理解一维无限深势阱薛定格方程的求解过程和解的物理意义; 2. 了解隧道效应的物理原理及其应用。
薛定谔简介:奥地利物理学家,1933年诺贝尔物理奖获得者。
薛定谔是著名的理论物理学家,量子力学的重要奠基人之一,同时在固体的比热、统计热力学、原子光谱及镭的放射性等方面的研究都有很大成就。
薛定谔的波动力学,是在德布罗意提出的物质波的基础上建立起来的。
他把物质波表示成数学形式,建立了称为薛定谔方程的量子力学波动方程。
薛定谔方程在量子力学中占有极其重要的地位,它与经典力学中的牛顿运动定律的价值相似。
在经典极限下,薛定谔方程可以过渡到哈密顿方程。
薛定谔方程是量子力学中描述微观粒子(如电子等)运动状态的基本定律,在粒子运动速率远小于光速的条件下适用。
薛定谔对分子生物学的发展也做过工作。
由于他的影响,不少物理学家参与了生物学的研究工作,使物理学和生物学相结合,形成了现代分子生物学的最显著的特点之一。
薛定谔对原子理论的发展贡献卓著,于1933年获诺贝尔物理奖金。
一、波函数 概率密度微观粒子的运动遵循什么样的规律?1. 波函数德布罗意波的强度和微观粒子在某处附近出现的概率(p r o b a b i l i t y d e n s i t y )成正比:即是说,微观粒子在各处出现的概率密度才具有明显的物理意义。
按照薛定谔的观点,微观粒子的状态应由该粒子的德布罗意波(物质波)的波函数),(t rψ来描述,借助于物质波所遵从的波动方程即薛定谔方程(S c h r o d i n g e r e q u a t i o n ),可以求出t 时刻在空间任一位置的波函数(w a v e f u n c t i o n )。
关于量子力学的基本原理量子力学是目前科学界研究的热点之一,它的一些研究成果带来了颠覆性的变革和挑战传统的经典物理学。
她的发展使得我们能够更好地理解自然界的本质,然而,量子力学对于我们日常生活的影响还远远不止于此。
本文将介绍量子力学的一些基本原理,让我们更好地掌握这个神秘而又有趣的学科。
一、波粒二象性1831年,法国物理学家菲涅尔提出“光波学说”,认为光是传播在空气、水和透明物质中的一种波动。
这个理论得到了广泛的接受,直到20世纪早期,德国物理学家普朗克、爱因斯坦和德布罗意等人的研究发现,光和微观粒子(如电子)都具有双重性质。
波粒二象性(wave-particle duality)是量子力学的基本原理之一,它指出,微观粒子具有同时存在于波动和粒子状态的特性。
当我们以粒子的形式观察它们时,它们的性质就呈现出粒子的特征;而当我们以波动形式观察它们时,它们的性质就呈现出波的特征。
二、量子叠加与量子纠缠量子叠加(quantum superposition)指的是同一量子体系能够存在多种可能状态的现象。
在量子体系中,所有可能的状态都可以描述为波函数,这个波函数表示了这个体系存在于所有这些状态的叠加状态中。
量子纠缠(quantum entanglement)指的是当两个或两个以上的微观粒子(如电子或光子)建立在量子力学的规则下,它们就会处于相互相关的状态。
在这种状态下,当对一个粒子进行测量时,它将立即影响到其他粒子的状态,即使它们之间隔得很远。
三、不确定性原理不确定性原理(uncertainty principle)是由德国物理学家海森堡首先提出的,它指出,在测量实验中,微观粒子的位置与动量无法同时准确地测定。
这个原理的本质是当发生观测时,观察者的测量行为已经影响了被测定的物理系统。
这个原理的结果就是,即使我们拥有最好的测量工具和设备,我们也无法完全了解每个位置和状态的微观粒子。
这限制了我们对量子世界和其行为的完全理解。
量子力学(物理学理论)—搜狗百科理论的产生及其发展量子力学是描述物质微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。
它是20世纪人类文明发展的一个重大飞跃,量子力学的发现引发了一系列划时代的科学发现与技术发明,对人类社会的进步做出重要贡献。
量子力学 19世纪末正当人们为经典物理取得重大成就的时候,一系列经典理论无法解释的现象一个接一个地发现了。
德国物理学家维恩通过热辐射能谱的测量发现的热辐射定理。
德国物理学家普朗克为了解释热辐射能谱提出了一个大胆的假设:在热辐射的产生与吸收过程中能量是以hf为最小单位,一份一份交换的。
这个能量量子化的假设不仅强调了热辐射能量的不连续性,而且跟'辐射能量与频率无关,由振幅确定'的基本概念直接相矛盾,无法纳入任何一个经典范畴。
当时只有少数科学家认真研究这个问题。
爱因斯坦于1905年提出了光量子说。
1916年,美国物理学家密立根发表了光电效应实验结果,验证了爱因斯坦的光量子说。
1913年丹麦物理学家玻尔为解决卢瑟福原子行星模型的不稳定性(按经典理论,原子中电子绕原子核作圆周运动要辐射能量,导致轨道半径缩小直到跌落进原子核),提出定态假设:原子中的电子并不像行星一样可在任意经典力学的轨道上运转,稳定轨道的作用量fpdq必须为h的整数倍(角动量量子化),即fpdq=nh,n称之为量子数。
玻尔又提出原子发光过程不是经典辐射,是电子在不同的稳定轨道态之间的不连续的跃迁过程,光的频率由轨道态之间的能量差确定,即频率法则。
这样,玻尔原子理论以它简单明晰的图像解释了氢原子分立光谱线,并以电子轨道态直观地解释了化学元素周期表,导致了72号元素铪的发现,在随后的短短十多年内引发了一系列的重大科学进展。
这在物理学史上是空前的。
由于量子论的深刻内涵,以玻尔为代表的哥本哈根学派对此进行了深入的研究,他们对对应原理、矩阵力学、不相容原理、测不准关系、互补原理。
量子力学的几率解释等都做出了贡献。
量子力学创始人普朗克简介马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克,出生于德国荷尔施泰因,是德国著名的物理学家和量子力学的重要创始人。
下面是小编为大家整理的量子力学创始人普朗克简介,希望大家喜欢!普朗克简介在十九世纪五十年代后期,也就是1858年的4月23日,在德国基尔出生了一位后来伟大的物理学家,为量子论的发展奠定了基础,他就是马克斯·普朗克,一位与爱因斯坦声誉相当的科学家。
普朗克简介可以从三个方面入手。
普朗克的生平,在普朗克九岁的时候,他跟随父亲迁往了慕尼黑,在那里他度过了自己的少年时代,在其16岁的时候,也就是1874年他在慕尼黑大学进行学习,五年后,他取得了慕尼黑大学的博士学位,这一时期,他主要在慕尼黑大学与基尔大学进行教学,当其老师基尔霍夫去世以后,他成为了其继任者。
在1900年的时候,他发现了能量量子,这也使其获得了1918年的诺贝尔物理学奖,并在同一年当选为英国皇家学会的会员,这个时期的他受到了德国科学界的推崇,地位举足轻重。
当德国纳粹掌控了德国的政权之后,他与之进行了斗争,1947年10月4日,这位伟大的科学家在哥廷根逝世。
普朗克的成就,想要深入了解普朗克简介,就不能不说说他的成就,他提出了普朗克辐射公式,创立了能量子概念,特别是普朗克常数更是使物理学发生了质的改变。
普朗克简介将一位伟大的物理学家、热力学家的人生呈现在人们面前,可是他的家庭生活却可以用不幸来形容,与前妻生的四个孩子都先他而去,但是普朗克以惊人的毅立,不断的投身到工作中去,推动着物理学的进步。
普朗克的故事一段故事讲述一段经历,我们都爱听故事,因为我们能从故事里了解一个人的生平、态度、理想、成就等等。
作为20世纪最伟大的物理学家,影响世界经济结构的伟人。
普朗克他聪明、爱学习、爱好广泛。
其实这位伟人的心中也有一个音乐梦。
他从小学习了很多乐器,在音乐方面也表现出了一定的天赋。
量子力学三大奠基人
在量子力学领域,有三位具有重要贡献的奠基人,他们为量子力学的发展奠定了基础。
这三位奠基人分别是马克斯·普朗克、阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔。
马克斯·普朗克(Max Planck)
马克斯·普朗克是德国物理学家,被誉为量子力学之父。
他在能量辐射研究中提出了普朗克辐射定律,通过假设能量是以离散的小固定单位来传播,创立了量子理论。
这一理论最终促成了后来量子力学的建立,为量子物理学的发展奠定了基础。
阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)
阿尔伯特·爱因斯坦是瑞士裔美国物理学家,他在20世纪初提出了光电效应假设,这为量子力学的发展提供了重要思想。
他的相对论和光量子理论为量子力学的发展作出了重要贡献,开拓了新的物理学研究领域。
尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)
尼尔斯·玻尔是丹麦物理学家,他在量子力学的发展历程中扮演了重要角色。
玻尔提出了玻尔模型,解释了氢原子光谱的发射和吸收规律。
他的量子理论为原子结构和光谱线的研究提供了重要思想,对于量子力学的建立和发展起到了至关重要的作用。
综上所述,马克斯·普朗克、阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔这三位奠基人的贡献为量子力学的发展开创了新的局面,他们的理论和研究成果在当今物理学领域仍具有重要意义。
他们为我们理解微观世界的奥秘打下了坚实的基础,是量子力学发展历程中不可或缺的重要人物。
量子力学三大巨头在物理学领域,量子力学是一门重要的理论体系,被认为是20世纪物理学最重要的发现之一。
在量子力学领域,有三位被公认为巨头级人物,他们对量子力学的发展做出了杰出的贡献,他们分别是玻尔、海森堡和薛定谔。
玻尔丹麦物理学家尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)是最早提出量子力学的波动力学解释的科学家之一。
他提出的玻尔模型为原子结构奠定了基础,也被称为玻尔理论。
在他的模型中,电子绕着原子核轨道运动,且只能处于特定能级。
玻尔的理论对于解释氢原子光谱等现象具有重要意义,为后续量子力学的发展做出了巨大贡献。
海森堡德国物理学家维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)是量子力学的创始人之一,他提出了著名的海森堡不确定性原理。
这一原理指出,在测量一个量子系统的某些性质时,我们无法同时准确获得其他相关性质的值,量子力学中的不确定性从根本上挑战了我们对世界的确认认识。
海森堡还提出了矩阵力学和量子力学的矩阵算符形式,这一数学形式极大地促进了量子力学的发展。
薛定谔奥地利物理学家埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger)提出了薛定谔方程,这是描述量子力学中波函数随时间演化的基本方程。
薛定谔方程成为了量子力学的核心内容,奠定了量子力学的基础。
薛定谔方程的波函数描述了粒子的运动状态和性质,它的解释为研究原子、分子和更大尺度的量子系统提供了强大的工具。
薛定谔对于波动力学的主要贡献被认为是20世纪最伟大的物理学成就之一。
以上三位物理学家,玻尔、海森堡和薛定谔,被誉为量子力学的三大巨头。
他们的贡献推动了量子力学的快速发展,对整个物理学领域产生了深远的影响。
介绍这三位巨头的成就有助于理解量子力学的发展历程,也展示了他们在科学史上的杰出地位。
第八次作业第一题:量子力学的贡献者答:1:玻尔兹曼:最伟大的贡献是发展了通过原子的性质来解释和预测物质的物质的物理性质和统计力学。
2:保罗·朗之万:主要贡献有朗之万动力学及朗之万方程。
3:居里夫人:她的主要成就是开创了放射性理论,发明了分离放射性同位素的技术,以及发现了两种新元素钋和镭。
4:爱因斯坦:发表了关于光电效应的文章,发表了两篇关于布朗运动的论文,提出狭义相对论。
5:古德斯密特:论证了泡利的第四量子力学可以解释为粒子的自旋。
6:保罗·埃伦费斯特:他在量子物理学包括相变理论和埃伦费斯特理论做出杰出贡献。
7:霍金:提出奇点理论。
8:郭光灿:提出概率量子克隆原理,提出最大的克隆效率,在实验上研制成功概率量子克隆机和普适量子克隆机。
9:海森堡:发表了《量子理论运动学和力学的直观内容》,提出“测不准原理”。
10:马克斯·玻恩:他和泡利,海森堡,约尔当一起发展了现代量子力学的大部分理论,还发表了波函数的概率诠释后来成为著名的“哥本哈根诠释”。
11:保罗·狄拉克:对量子动力学早期的发展做出重要贡献;他提出的狄拉克方程可以描述费米子的物理行为,并且预测了反物质的存在。
12:恩里克·费米:他是量子力学和量子场论的创立者之一。
他首创了弱相互作用的费米理论,负责设计建造了世界首座自持续链式裂变核反应堆。
13:埃尔温·薛定谔:创定了奠定基石的量子波动力学理论,发表了微扰理论。
14:约翰·斯特拉特:发现了氩元素,还发现了瑞利散射,预测了面波的存在。
他以瑞利散射、瑞利判据、气体密度测量闻名。
15:约翰内斯·斯塔克:发现了“斯塔克效应”、“斯塔克--爱因斯坦方程”、“斯塔克数”等等。
因发现极隧射线的多普勒效应及电场中的分裂而获得诺贝尔物理学奖。
16:理查德·费曼:提出费曼图、费曼规则和重整化的计算方法。
17:奥托·施特恩:发展了核物理研究中的分子束方法并发现了质子磁矩。
铁匠房里的高温金属加工品。
橘黄色的光芒是物体因高温而发射出的热辐射之中看得见的那一部分。
图片中每一样物品同样以热辐射形式散发着光芒,但亮度不足,且肉眼看不见较长的波长。
远红外线摄影机可捕捉到这些辐射。
量子力学(英语:quantum mechanics ;或称量子论)是描述微观物质(原子,亚原子粒子)行为的物理学理论,量子力学是我们理解除万有引力之外的所有基本力(电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用)的基础。
量子力学是许多物理学分支的基础,包括电磁学、粒子物理、凝聚态物理以及宇宙学的部分内容。
量子力学也是化学键理论、结构生物学以及电子学等学科的基础。
量子力学始于20世纪初马克斯·普朗克和尼尔斯·玻尔的开创性工作,马克斯·玻恩于1924年创造了“量子力学”一词。
[1]因其成功的解释了经典力学无法解释的实验现象,并精确地预言了此后的一些发现,物理学界开始广泛接受这个新理论。
量子力学早期的一个主要成就是成功地解释了波粒二象性,此术语源于亚原子粒子同时表现出粒子和波的特性。
目录 [隐藏]1 第一个量子理论︰普朗克和黑体辐射2 概述2.1 乌云2.2 从乌云走向曙光2.3 从光谱学开始的突破3 经典量子论3.1 普朗克常数3.2 约化普朗克常数(狄拉克常数)3.3 玻尔的原子模型3.4 波粒二象性4 现代量子力学的发展4.1 完整的量子论4.2 薛定谔波动方程4.3 不确定性原理4.4 波函数坍缩4.5 泡利不相容原理4.6 狄拉克波动方程4.7 量子纠缠5 量子电动力学6 诠释7 另见8 扩展阅读9 注释10 参考书目11 外部链接第一个量子理论︰普朗克和黑体辐射[编辑]热辐射即物体因其自身温度而从物体表面发射出来的电磁辐射。
一个物体经过充分加热,会开始发射出光谱中红色端的光线而变得火红。
再进一步加热物体时会使颜色发生变化,发射出波长较短(频率较高)的光线。
而且这个物体既可以是完美的发射体,同时也可以是完美的吸收体。
20世纪量子力学发展过程中做出杰出贡献的物理学家1. 引言在20世纪,量子力学作为一门重要的物理学分支,对我们对物质世界的认识产生了重大影响。
在这一领域的发展历程中,许多物理学家都做出了杰出的贡献,推动了量子力学的发展。
本篇文章将介绍几位在20世纪量子力学发展过程中发挥重要作用的物理学家,并探讨他们的贡献和影响。
2. 麦克斯·普朗克(Max Planck)提到20世纪量子力学,不得不首先提及麦克斯·普朗克。
他被誉为量子力学的奠基人,他首次提出了能量量子化的概念,即能量不是连续的,而是以离散的单位存在。
这一理论成果被称为普朗克常数,开启了20世纪量子力学的探索之路。
3. 小结和回顾在20世纪初期,物理学家们对物质世界的认识发生了巨大的转变,量子力学作为一门新的物理理论逐渐成型。
普朗克的能量量子化概念对后来的物理研究产生了深远的影响,为量子力学的深入研究奠定了基础。
4. 尚·普朗克(Jean Baptiste Perrin)尚·普朗克是另一位在20世纪量子力学发展中做出杰出贡献的物理学家。
他通过对布朗运动的研究,验证了爱因斯坦提出的光的粒子性假设,从而增强了量子力学的理论基础。
5. 小结和回顾通过对布朗运动的观察和研究,尚·普朗克的实验为量子力学的发展提供了实验数据支持,进一步巩固了量子力学的理论框架。
6. 薛定谔(Erwin Schrödinger)20世纪20年代,薛定谔提出了著名的薛定谔方程,这一方程描述了微观粒子的波动性质,对量子力学的发展产生了深远的影响。
他的波动力学理论为量子力学提供了重要的数学工具和理论基础。
7. 小结和回顾薛定谔方程的提出标志着量子力学理论框架的完善和发展,其波动力学理论对后来的量子力学研究产生了广泛的影响,并成为后续物理学家研究的重要对象。
8. 爱因斯坦(Albert Einstein)爱因斯坦是另一位在20世纪量子力学发展中发挥重要作用的物理学家。
量子力学的奠基人与基本理论20世纪初,量子力学作为一门全新的物理学理论崭露头角,引领了当时科学界的革新与发展。
量子力学的奠基人为数不多,其中最著名的有玻尔、德布罗意、海森堡、薛定谔等。
本文将分别介绍这些科学家的贡献以及他们对于量子力学基本理论的建立。
一、玻尔(Niels Bohr)玻尔是现代原子物理学的奠基人之一,他提出了著名的玻尔模型,揭示了原子的结构和能级跃迁的特点。
玻尔的理论首次引入了量子化的概念,即电子围绕原子核运动的能量是离散的,而不能连续变化。
这一理论解释了氢原子光谱中的谱线现象,并为后来量子力学的发展奠定了基础。
二、德布罗意(Louis de Broglie)德布罗意提出了“物质波”假设,认为每个物质粒子都具有与之相对应的波动性质。
他的理论对于解释物质的粒子性与波动性之间的统一起到了重要作用。
德布罗意波的波长与粒子的动量之间存在着量子关系,这一关系成为后来薛定谔方程的基础。
三、海森堡(Werner Heisenberg)海森堡的贡献主要体现在矩阵力学的建立。
他提出了著名的“测不准原理”,指出同一时刻不能同时准确测量一个粒子的位置和动量。
这一原理打破了经典物理学中确定性的观念,彻底改变了科学研究的方法与思维方式。
四、薛定谔(Erwin Schrödinger)薛定谔在量子力学的发展中起到了重要的推动作用,他建立了著名的薛定谔方程,描述了量子体系的运动规律。
薛定谔方程是基于德布罗意波假设和能量守恒原理推导而来的,它能够给出粒子在不同势场中的能量和波函数。
除了上述奠基人外,还有许多其他的科学家为量子力学的基本理论的确立做出了贡献。
例如,狄拉克提出了著名的“狄拉克方程”,成为描述自旋1/2的粒子运动的基本方程。
费曼提出了路径积分理论,为量子力学的计算提供了全新的方法。
他们的工作都为现代量子力学的发展提供了重要的理论基础。
总结起来,量子力学的奠基人们通过自己出色的贡献和理论建立,为这门学科的发展铺平了道路。
表:力、热、光、电磁、量子力学发展过程中的主要历史人物和贡献 学科人名国籍生—卒时期主要贡献开普勒德国1571-1630 1619年提出行星运动的三条定律,即开普勒三定律1632年《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》 伽利略 意大利 1564-1642 1638年《关于力学和运动两种新科学的谈话》 笛卡儿 法国1596-1650 1644年《哲学原理》中最早把惯性定律作为原理加以确立 惠更斯 荷兰1629-1695 1656年《论碰撞作用下物体的运动》牛顿英国 1642-1727 1687年《自然哲学的数学原理》、牛顿运动三定律和万有引力定律 力学 马赫奥地利1838-1916 1896年《力学史评》中揭示了牛顿力学的局限性 伦福德德国1753-1814 1798年做了一系列摩擦生热实验攻击热质说 赫斯俄国 1802-1850 1836年从化学的研究得到了能量转化与守恒的思想 迈尔德国 1814-1878 1845年《有机运动及其与新陈代谢的联系》 赫姆霍兹德国 1821-1894 1847年《力的守恒》证明了普遍的能量守恒原理 1841年《电的金属导体产生的热和电解时电池组中的热》 焦耳英国 1818-1889 1845年《空气的稀释和浓缩所引起的温度变化》1850年提出能量转化与守恒定律的完整的数学形式1850年首先推出热力学第二定律克劳修斯 德国 1822-1888 1865年明确提出熵的概念卡诺 法国 1796-1832 1824年提出卡诺定理,即热力学第二定律的先导1848年提出绝对温标W.汤姆生爱尔兰1824-1907 1851年《热的动力理论》 托尔法国 1777-1859 1822年发现临界点 能斯特德国 1864-1941 1906年能斯特定理,核心是赫姆霍兹方程 VandeWal荷兰 1837-1923 1873年《论气态和液态的连续性》中推出物态方程 麦克斯韦英国 1831-1879 1866年麦克斯韦速度分布律,即概率理论 玻尔兹曼奥地利1844-1906 1871年《论多原子分子的热平衡》《热平衡的某些理论》 热 学 吉布斯美国 1839-1903 1901年《统计力学基本原理》 开普勒德国1571-1630 1611年《折光学》斯涅耳荷兰 1580-1626 1621年从试验得到折射定律 牛顿英国 1642-1727 1704年《光学-关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文》 惠更斯 荷兰 1629-1695 1690年《光论》发展了胡克的波动说1801年发展了惠更斯的波动理论,成功解释了干涉现象 托马斯.杨 英国 1773-1829 1803年第一次提供了测定波长的方法马吕斯 法国 1775-1812 1809年发现偏振现象,认为波动理论与事实矛盾菲涅耳 法国 1788-1827 1819年从横波观点出发,用波动理论圆满解释了光的偏振 赫谢尔 英国 1738-1822 1800年发现红外线夫琅和费 德国 1787-1826 1815年编绘了太阳光谱图,发明了衍射光栅巴耳末 瑞士 1825-1898 1884年发现氢光谱规律光 学 里德伯 瑞典 1854-1919 1890年发表了元素光谱的普遍公式吉尔伯特 英国1544-1603 1600年《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》库仑 法国 1736-1806 1785年用扭秤实验得到电力的平方反比定律伏打 意大利1745-1827 1800年发明电堆,使稳恒电流的产生有了可能电 磁 学奥斯特 丹麦 1777-1851 1820年发现电流的磁效应学科人名国籍生—卒时期主要贡献安培法国1775-1836 1820年建立了电流元之间的相互作用规律——安培定律 欧姆 德国1784-1854 1826年发现欧姆定律法拉第 英国1791-1867 1831年发现电磁感应现象纽曼 法国1798-1895 1845年以定律的形式提出电磁感应的定量规律 1856年《论法拉第力线》1862年《论物理力线》,运用模型建立假说 麦克斯韦英国 1831-1879 1865年《电磁场的动力学理论》,全面论述了电磁场理论 电 磁学 赫兹德国1857-1894 1888年《论电动力学作用的传播速度》,发现电磁波 普朗克德国1858-1947 1900年提出能量子假说1905年提出光量子概念,成功解释了光电效应等现象 爱因斯坦德国 1879-1955 1906年第一次用量子理论解释了固体比热的温度特性并得到定量结果 密立根 美国 1868-1953 1916年用实验全面验证了光电效应玻尔 丹麦 1885-1962 1913年提出定态假设,角动量量子化条件 1927年提出量子力学的互补原理 德布罗意 法国 1892-1987 1924年提出微观粒子具有波粒二象性的假设 1924年提出泡利不相容原理泡利 奥地利1900-1958 1931年中微子假说 1925年创立矩阵力学 1927年提出测不准原理 海森伯 德国 1907-1976 1932年提出同位族概念1928年提出电子的相对论性运动方程——狄拉克方程1930年提出电子空穴假说狄拉克 英国 1902-1984 1933年提出量子力学的第三种表达方式—路径积分量子化薛定谔奥地利1887-1961 1926年创立波动力学 量 子 力学 玻恩 法国 1882-1970 1926年发表波函数的统计诠释。
量子力学是谁提出的
量子力学是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家共同创立的。
量子力学
量子力学的发展革命性地改变了人们对物质的结构以及其相互作用的认识。
量子力学得以解释许多现象和预言新的、无法直接想象出来的现象,这些现象后来也被非常精确的实验证明。
除通过广义相对论描写的引力外,至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学的框架内描写(量子场论)。
量子力学并没有支持自由意志,只是于微观世界物质具有概率波等存在不确定性,不过其依然具有稳定的客观规律,不以人的意志为转移,否认宿命论。
第一,这种微观尺度上的随机性和通常意义下的宏观尺度之间仍然有着难以逾越的距离;第二,这种随机性是否不可约简难以证明,事物是由各自独立演化所组合的多样性整体,偶然性与必然性存在辩证关系。
自然界是否真有随机性还是一个悬而未决的问题,对这个鸿沟起决定作用的就是普朗克常数,统计学中的许多随机事件的例子,严格说来实为决定性的。
在量子力学中,一个物理体系的状态由波函数表示,波函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。
对应于代表该量的算符对其波函数的作用;波函数的模平方代表作为其变量的物理量出现的概率密度。
量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。
旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。