发布网友 发布时间:2024-10-06 22:41
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热心网友 时间:2024-10-06 22:51
19世纪末,经典物理学的几个主要分支——力学、热力学和分子运动论、电磁学以及光学都已建立起完整的理论体系,并在理论应用上也取得了巨大成果.当时绝大多数的物理学家都认为,今后的工作只能是对已建立起的科学大厦进行修补和完善.但就在此时,出现了经典物理理论无法克服的矛盾,引起了物理学的革命. 经典物理首先遇到的难题是黑体辐射.黑体辐射理论认为:黑体辐射与周围物体处于平衡状态时,能量按频率(或波长)分布.维恩在作了特殊的假设之后,用热力学方法导出公式 他将理论计算值与实验结果相比较,发现两者虽然在高频区域符合,但在低频区域相差很大.瑞利根据经典电动力学和统计物理得到到ρ()d∝2Td,后来金斯纠正了上式的比例系数.瑞利的公式虽然能反映高温下长波辐射的情况,但当→∞时它将遇到“紫外光灾难”.上述公式都是严格按经典理论计算出来的,各代表一种极端情况,都不能全面解释黑体辐射. 普朗克在受到好友鲁木斯的忠告后,试图找出一个公式把维恩公式 年10月19日普朗克向德国物理学会报告了他的经验公式.由于他的公式与实验结果符合,促使他继续探索这个公式的理论基础、经过紧张的两个月努力,1900年底他用一个谐振子假设,也就是假定黑体以h为能量单位,不连续地吸收和发射能量,用玻尔兹曼统计方法得到黑体辐 (作用量子或离散量),h就是普朗克常量,其数值为6.626×10-34J·s. 普朗克常量的引进开创了量子论,但普朗克本人并没有充分地认识到这一点,他还想回到经典物理学中用连续代替不连续.然而爱因斯坦并不这样认为,他最早明确地认识到普朗克的发现标志着物理学的新纪元,并利用普朗克常量提出了光量子的概念,成功地解释了光电效应实验,提出了光电效应方程eV=h-W.1914年密立根全面证实了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次从光电效应中测定出普朗克常量为6.56×10-34J·s,与普朗克1900年从黑体辐射计算得出的结果相符合.这令人信服的事实转变了一些物理学家对量子论的怀疑态度,并发展了量子论. 在量子论的初期,固体比热是继黑体辐射和光电效应之后又一重大课题.根据麦克斯韦—玻尔兹曼能量均分原理讨论固体的热容量所得的结果,在高温和室温范围内与实验值符合,但在低温范围内与实验不符,这个问题是经典物理不能解释的.1907年爱因斯坦进一步把普朗克常量 了经典理论的又一大难题,并及时得到能斯特的验证和大力宣传,使量子论开始被人们所认识. 固体的比热问题解决后,经典理论和实验之间的另一尖锐矛盾发生在原子结构上.卢瑟福依据α粒子散射实验提出了原子有核模型.可是,当时人们从他的原子模型出发,用经典理论解释一些现象时,却得到了与实验相反的结论.根据经典的电磁理论,电子绕核做曲线运动时必然有加速度,那么就应辐射电磁波,其频率等于电子绕核做圆周运动的频率.这样,电子不断地损失能量,离核愈来愈近,电子最终将落至原子核上,发射出连续光谱,使原子变成不稳定系统.上述结论显然是不正确的.我们不能因此说原子模型有错误,因为它的正确性已被实验所证实,因此只能是经典理论不适用于原子内部结构. 为了解决上述问题,玻尔在原子模型的基础上,在好友汉森的帮助下,于1913年提出两条重要假设.第一,电子绕核做圆周运动的轨道不是任意的,必须满足量子化条件 引入轨道量子化条件的作用如玻尔在《哲学杂志》上所说的那样:“引入一个大大异于经典力学概念的量到这个定律中来,这个量就是普朗克常量,或者是经常所称的基本作用量子.引入这个量后,原子中电子稳定组态问题发生了根本的变化.” 玻尔在第二假设里认为,电子在特定轨道上运动时尽管有加速度,但不辐射能量,它们处于定态.只有电子从能量为En的初态跃迁到能量为Em的终态(En>Em),才发射出光子,光子的频率满足h=En-Em.因此可以看出普朗克常量在玻尔理论中的地位.由于玻尔理论仍没有摆脱经典轨道理论的束缚,在解释光谱线的强度、精细结沟等问题上又陷入困境.后来索末菲发展了玻尔理论,用量子论解决了上述问题. 玻尔运用在早期量子论中起指导作用的“对应原理”,推出了角动 发点处理氢原子状态问题时,得到能量和轨道半径的量子方程.玻尔的角动量量子化公式是通过假设得到的.在后期的量子论(量子力学)中,通过应用波函数的标准化条件解L2的本征方程,得到微观体系的角动量 明量子力学的结果更为正确.从热心网友 时间:2024-10-06 22:48
其实不确定关系有三个版本一个是你说的那个,一个是那个除以2 还有一个是大于等于h