(完整版)从量子论到量子力学PPT.ppt

什么是量子力学参考书目量子概念德提出与发展普朗克提出能量子假设。德国物理学家普朗克（1859－1974）长期从事热力学的研究工作。1894年他开始研究黑体辐射问题。1900年10月19日普朗克在德国物理学会上宣读了《维恩辐射定律的改进》首次公布了他的新的辐射公式。这个新的公式是用内插法建立的，它在高频部分与维恩定律符合，在低频部分则与瑞利定律一致，从而解决了“紫外灾难”问题。
当时普朗克的公式只是根据试验数据凑出来的半经验定律，得不到合理的理论解释。普朗克决定寻找这个公式真正的物理意义。经过两个月的紧张工作，普朗克终于发现，必须放弃经典的能量均分原理，并提出一个革命的大胆的假设，才能对其作出合理的解释。
1900年12月14日普朗克向德国物理学会宣读了一篇题为《关于正常光谱的能量分布定律的理论》后人把这一天称为量子论的诞生日。普朗克报告后，他的黑体辐射公式受到欢迎，但他的量子假说却遭到了冷遇。普朗克本人也想从经典物理学理论中寻找对新公式的解释。他还认为爱因斯坦的光量子假说是在思辩中迷失了方向。普朗克一再后退，1914年甚至认为振子的吸收和发射都是连续的。直到1915年他才认识到量子论的伟大意义。
普朗克提出的能量子概念是近代物理学中最重要的概念之一。他第一次把能量不连续的思想引入物理学，使经典物理学碰到的许多疑难问题都迎刃而解。在量子概念的引导下，微观物理学迅速发展为20世纪物理学的主流。
爱因斯坦提出光量子假说验证光量子假说的三个经验事实

一：光电效应
1902年赫兹用各种频率的光照射钠汞合金时发现，只有频率高于一定下限的光才能放逐出电子，电子的速率只与光的频率有关，而与光的强度无关。对于这种现象，麦克思韦理论根本无法解释。爱因斯坦却用光量子理论轻而易举地给予了完美的说明。并给出了爱因斯坦光电效应方程式。
½mv²=hv-w
爱因斯坦认为对于统计现象光表现为波动，对于瞬时的涨落现象光表现为粒子。人类在认识自然的历史上第一次揭示了微观客体波动性和粒子性的对立统一。第二：比热问题
爱因斯坦把能量不连续的思想运用于固体中原子的振动问题上，成功地论证了当温度趋近于绝对零度时，所有固体的比热都应当趋近于零。德国物理学家能斯特（1886－1941)以非常精密的试验测量，证实了爱因斯坦论断的正确性。
第三康普顿效应
1923年康普顿研究X射线在金属中的散射问题时发现在散射光中除了与入射光波长相同的光线外，还有波长大于入射光的射线。并且出射方向也有所偏离。康普顿认为这是由于X射线的光子与电子碰撞产生的。并用光量子理论计算了散射波长与散射角之间的关系，记算结果与试验值完全一致。康普顿效应被物理学家公认为光量子存在的确凿证据。玻尔的原子结构假说玻尔的原子结构理论突破了经典理论的旧框框，是通向新理论的重要台阶。玻尔的理论并没有从根本上抛弃经典理论，他仍把微观粒子当作经典力学的质点，运用了经典力学的轨道概念，是经典理论和量子理论的混合物。
1918年为了克服自己提出的原子结构中的矛盾，玻尔提出了著名的“对应原理”。他认为原子保持量子状态的个性和稳定性具有一定的限度，只有当外来干扰的强度不足以把原子激发到较高量子态时，原子才显示出量子的特征。当外来干扰的强度超过一定限度时，原子的量子效应的个性将完全消失，从而时原子显示出经典连续性的特征。量子力学的创立德布罗意提出物质波假说海森堡创立矩阵力学薛定谔创立波动力学1926年薛定谔发现波动力学和矩阵力学在数学上是完全等价的。因此这两种理论通称为量子力学量子力学中的几个问题玻恩对波函数的统计解释海森堡的“测不准原理”玻尔的“互补原理”“互补原理”遭到爱因斯坦的坚决抵制，爱因斯坦同玻尔展开了激烈的争论。哥本哈根学派认为，整个系统和单个粒子都服从统计规律，微观粒子具有自由意志，并主张在微观领域彻底抛弃力学的机械决定论和因果律。爱因斯坦则认为，量子力学的统计解释是人们对微观世界认识不够的一种反映，它反映了量子力学还不完备。玻姆则进一步认为，一旦找到了决定微观粒子运动的另一半参量，就可以将量子力学的几率解释还原为决定论的解释。讨论微观世界的因果性