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量子力學(xué)的相關(guān)問(wèn)題

2016/12/12 10:33:55

光譜分析積累了相當(dāng)豐富的資料,不少科學(xué)家對(duì)它們進(jìn)行了整理與分析,發(fā)現(xiàn)原子光譜是呈分立的線狀光譜而不是連續(xù)分布。譜線的波長(zhǎng)也有一個(gè)很簡(jiǎn)單的規(guī)律。

Rutherford模型發(fā)現(xiàn)后,按照經(jīng)典電動(dòng)力學(xué),加速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子將不斷輻射而喪失能量。故,圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子終會(huì)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(xiàn)實(shí)世界表明,原子是穩(wěn)定的存在著。

在溫度很低的時(shí)候能量均分定理不適用。

Planck-Einstein普朗克-愛(ài)因斯坦的光量子理論

量子理論是首先在黑體輻射問(wèn)題上突破的。Planck為了從理論上推導(dǎo)他的公式,提出了量子的概念-h,不過(guò)在當(dāng)時(shí)沒(méi)有引起很多人的注意。Einstein利用量子假設(shè)提出了光量子的概念,從而解決了光電效應(yīng)的問(wèn)題。Einstein還進(jìn)一步把能量不連續(xù)的概念用到了固體中原子的振動(dòng)上去,成功的解決了固體比熱在T→0K時(shí)趨于0的現(xiàn)象。光量子概念在Compton散射實(shí)驗(yàn)中得到了直接的驗(yàn)證。

Bohr玻爾的量子論

Bohr把Planck-Einstein的概念創(chuàng)造性的用來(lái)解決原子結(jié)構(gòu)和原子光譜的問(wèn)題,提出了他的原子的量子論。主要包括兩個(gè)方面:

a. 原子能且只能穩(wěn)定的存在分立的能量相對(duì)應(yīng)的一系列的狀態(tài)中。這些狀態(tài)成為定態(tài)。

b. 原子在兩個(gè)定態(tài)之間躍遷時(shí),吸收或發(fā)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(kāi)了人們認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的大門,它存在的問(wèn)題和局限性也逐漸為人們發(fā)現(xiàn)。

De Broglie德布羅意的物質(zhì)波

在Planck與Einstein的光量子理論及Bohr的原子量子論的啟發(fā)下,考慮到光具有波粒二象性,de Broglie根據(jù)類比的原則,設(shè)想實(shí)物理子也具有波粒二象性。他提出這個(gè)假設(shè),一方面企圖把實(shí)物粒子與光統(tǒng)一起來(lái),另一方面是為了更自然的去理解能量的不連續(xù)性,以克服Bohr量子化條件帶有人為性質(zhì)的缺點(diǎn)。實(shí)物粒子波動(dòng)性的直接證明,是在1927年的電子衍射實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)的。

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