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量子力学2:孤单光量子

量子力学2:孤单光量子

作者: 爱写作的harry | 来源:发表于2021-06-21 22:08 被阅读0次

经典物理学解释不了两个现象:

  • 光在各个方向的速度是一致的
  • 黑体辐射的光谱

没有理论可以解释黑体的发光曲线,特别是在紫外的高频率以外的区域,这个难题被成为“紫外灾难”。这是经典物理学的终结,也是量子力学的开端。

普朗克发明了一个公式,可以解释黑体辐射。指出黑体辐射中电子的能量不能是连续的,需要是一份一份的,才能满足黑体辐射的光谱。能量 E = hf,h:普朗克常数,等于 6.626x10^-34焦耳·秒;f:光的频率。通过这个公式普朗克获得物理学诺贝尔奖。

爱因斯坦受到普朗克启发,写论文指出光的能量也是一份一份的。后来爱因斯坦获得物理学诺贝尔奖,开启了量子力学。但爱因斯坦从来都没有相信量子力学。

光电效应:光打在金属板上让电子飞走只和光的频率有关,频率越高飞走的电子越多。

普朗克说:新的科学观点被接受了,不是因为现代的科学家改变自己的观点,而是他们死掉了,新一代的科学家接收了新的观点。

阿西莫夫有个名言:科学史上最激动人心的话不是什么“尤里卡”——也就是“我发现了”——而是“这有点怪啊”(that's funny)。

1900 年,热力学之父、开尔文男爵威廉·汤姆森在一个演讲中说:“在已经基本建成的物理学大厦中,后辈物理学家们只需要做一些零碎的修补工作就行了。”

黑体:不反射别的光,发出的都是自身的光,光是由于它的热量导致的,也就是热辐射。

普朗克和爱因斯坦通过解决黑体辐射和光电效应问题,迈出了量子力学的第一步:光是一种粒子。

注:文章内容整理自万维钢《精英日课》。

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