量子物理史話

量子物理史話9/13/2022第1頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三光在本質(zhì)上到底是一種什么東西？

17世紀中期，有2種可能的假設(shè)：微粒說和波動說。波需要在介質(zhì)中傳遞，但光能再真空中前進。為什么？以太！9/13/2022第2頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三RoundOne1672年，牛頓做了光的色散實驗，證明白色光是由七彩光混合而成的，并發(fā)表論文說明光的復合和分開分別是不同顏色威力的混合和分開。9/13/2022第3頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三惠更斯認為光是一種在以太中傳播的縱波，并引入“波前”的概念，成功證明和推導了光的反射和折射定律。他于1690年出版了《光論》，標志著波動說在這一階段達到了一個興盛的頂點。9/13/2022第4頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三1709年，牛頓出版《光學》，詳盡闡述了光的色彩疊合與分散，從粒子角度解釋了薄膜透光、牛頓環(huán)及衍射實驗中得種種現(xiàn)象，并引入振動、周期，再結(jié)合他的力學體系，解決了許多波動說遇到的難題。

Winneris波動大軍。9/13/2022第5頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三Round2托馬斯.揚于1801年和1803年分別發(fā)表論文報告闡述如何用光波的干涉來解釋牛頓環(huán)和衍射現(xiàn)象。而導致“第二次波粒戰(zhàn)爭”爆發(fā)的則是他于1807年出版的《自然哲學講義》里面描述的雙縫干涉實驗。9/13/2022第6頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三1819年，泊松質(zhì)疑菲涅爾論述光是一種波的論文，由菲涅爾的同事阿拉果實驗證實了“泊松亮斑”的存在。1821年，菲涅爾用橫波理論成功解釋了偏振現(xiàn)象。這些，讓微粒節(jié)節(jié)敗退。9/13/2022第7頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三微粒說真正迎來滑鐵盧的是1850年，傅科準確測出光在真空中及在水中的速度，發(fā)現(xiàn)后者是前者的3/4。波動大軍革命成功！更值得慶幸的是，1861年麥克斯韋理論預言光是電磁波的一種并于1887年被赫茲的電磁波實驗證實。光的波動說，板上釘釘！9/13/2022第8頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三烏云1900年4月27日，開爾文發(fā)表演講，談及物理學上空的2朵烏云。第一朵便是邁克爾遜—莫雷實驗。他倆于1881年實驗證明不存在以太。最終導致了相對論革命的爆發(fā)。第二朵是黑體輻射研究中得困境。最終導致了量子論革命的爆發(fā)。9/13/2022第9頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三1894年，維恩提出輻射能量分布定律公式。但實驗證明只適用于短波。后來，瑞利和金斯得到了另一個輻射能量分布公式，但，只適用于長波。1900年，普朗克黑體輻射公式問世，從而拉開了一個神話時代的帷幕...9/13/2022第10頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三要使得方程成立，就必須做一個假定，假設(shè)能量能量在發(fā)射和吸收的時候，不是連續(xù)不斷，而是分成一份一份的。為了找出N個振子具有總能量Un的可能性，我們必須假定Un是不可連續(xù)分割的，它只能是一些相同部件的有限總和......這個基本單位，就是能量子，后被稱為量子。

E=hv。9/13/2022第11頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三光電效應實驗表明：對于某種特定金屬來說，光是否能夠從它的表面打擊出電子，這只和光的頻率有關(guān)；能否打擊出電子，和光的強度無關(guān)。而且，電子的躍出是瞬時的?！?gt;麥氏理論？？？愛因斯坦：1/2mV光以量子的形式吸收能量，沒有連續(xù)性，不能積累。一個光量子激發(fā)出一個對應的電子。9/13/2022第12頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三光量子光子光是一種波動第三次波粒戰(zhàn)爭?。?！如果沒有了你，我獨自站在這里，又是為了什么？9/13/2022第13頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三Round叁..................1923年，康普頓效應9/13/2022第14頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三9/13/2022第15頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三9/13/2022第16頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三9/13/2022第17頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三9/13/2022第18頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三9/13/2022第19頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三9/13/2022第20頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三9/13/2022第21頁，共24頁，2022年，5月20日，21點45分，星期三9/13/2022第