量子的概念是怎么来的呢?这就要说到量子概念的提出者——普朗克。这首先来自于人们对黑体辐射问题的研究。黑体是什么呢?这是一个理想状态下的概念,即在任何条件下,对任何波长的辐射完全吸收而不任何反射的物体。但是事实上这种物体是不存在的。19世纪末的时候,关于黑体辐射问题的研究变得火热起来,大批的科学家投入到了黑体辐射问题的研究,这其中就包括普朗克。
黑体不一定就是黑色的,它虽然不能反射光,但是却可以发出电磁波,而电磁波的能量和波长只与黑体的温度有关。当时人们试图用一种用经典物理学的方程来描述这种关系,可是要么只是在波长较小时,要么只在波长较大时才跟实验所得的曲线拟合得较好,无论如何都无法跟实验数据完全吻合,这被称为是“紫外线灾难”,这里面就有瑞利——金斯曲线还有后来维恩的修复曲线,都无法很好的吻合。这时候普朗克就提出了一个大胆的假设,即黑体辐射的能量是一份一份的不连续的,他提出了能量量子提化的概念,辐射频率是v的能量的最小数值E=hv,其中h被称为普朗克常量。而后爱因斯坦在解释光电效应的时候直接提出了光子的概念,他指出电磁辐射在本质上就是一份一份不连续的,无论是原子在发射和吸收它们的时候都是这样。到此,量子的概念才被完整的建立起来。
虽然量子建立概念很早,但是作为量子的发现者,普朗克一直对他的发现持怀疑态度,这也造成了量子力学的发展有所推迟。直到几十年以后薛定谔、海森堡等一批杰出的量子物理学家出现才使得量子物理有所发展,近几十年量子力学的发展很是迅速。
其实量子的概念十分广阔,它不是一种粒子,自然界的一切粒子都具有波粒二象性,而量子则是联系二者的桥梁。
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