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    量子力學的相關問題

    2016/12/12 10:33:55

    光譜分析積累了相當豐富的資料,不少科學家對它們進行了整理與分析,發現原子光譜是呈分立的線狀光譜而不是連續分布。譜線的波長也有一個很簡單的規律。

    Rutherford模型發現后,按照經典電動力學,加速運動的帶電粒子將不斷輻射而喪失能量。故,圍繞原子核運動的電子終會因大量喪失能量而’掉到’原子核中去。這樣原子也就崩潰了。但現實世界表明,原子是穩定的存在著。

    在溫度很低的時候能量均分定理不適用。

    Planck-Einstein普朗克-愛因斯坦的光量子理論

    量子理論是首先在黑體輻射問題上突破的。Planck為了從理論上推導他的公式,提出了量子的概念-h,不過在當時沒有引起很多人的注意。Einstein利用量子假設提出了光量子的概念,從而解決了光電效應的問題。Einstein還進一步把能量不連續的概念用到了固體中原子的振動上去,成功的解決了固體比熱在T→0K時趨于0的現象。光量子概念在Compton散射實驗中得到了直接的驗證。

    Bohr玻爾的量子論

    Bohr把Planck-Einstein的概念創造性的用來解決原子結構和原子光譜的問題,提出了他的原子的量子論。主要包括兩個方面:

    a. 原子能且只能穩定的存在分立的能量相對應的一系列的狀態中。這些狀態成為定態。

    b. 原子在兩個定態之間躍遷時,吸收或發射的頻率v是唯一的,由hv=En-Em 給出。 Bohr的理論取得了很大的成功,首次打開了人們認識原子結構的大門,它存在的問題和局限性也逐漸為人們發現。

    De Broglie德布羅意的物質波

    在Planck與Einstein的光量子理論及Bohr的原子量子論的啟發下,考慮到光具有波粒二象性,de Broglie根據類比的原則,設想實物理子也具有波粒二象性。他提出這個假設,一方面企圖把實物粒子與光統一起來,另一方面是為了更自然的去理解能量的不連續性,以克服Bohr量子化條件帶有人為性質的缺點。實物粒子波動性的直接證明,是在1927年的電子衍射實驗中實現的。

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