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現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論:物理學(xué)AnIntroductiontoModernScienceandTechnology:Physics目前一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)19世紀(jì)末20世紀(jì)初的物理學(xué)革命
Physics
Revolutionin19C-20C目前二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)古典物理學(xué)的頂峰與物理學(xué)危機(jī)
Thezenithandcrisisofclassicalphysics19世紀(jì)末古典物理學(xué)大廈建成形成牛頓力學(xué)體系為中心,聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電磁學(xué)大一統(tǒng),小到原子、大到宇宙天體的世界圖景,使物理學(xué)顯示出一種形式上的完整,被譽(yù)為“一座莊嚴(yán)雄偉的建筑體系和動(dòng)人心弦的美麗的廟堂”。量子力學(xué)奠基人普朗克的老師約利就曾勸說(shuō)普朗克不要學(xué)習(xí)物理,因?yàn)椤斑@門(mén)科學(xué)中的一切都已經(jīng)被研究了,只有一些不重要的空白需要被填補(bǔ)”。大部分人認(rèn)為,物理學(xué)大廈已經(jīng)最終建成,剩下的工作只是把物理常數(shù)的測(cè)量弄得再準(zhǔn)確一些。目前三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)古典物理學(xué)的頂峰與物理學(xué)危機(jī)
Thezenithandcrisisofclassicalphysics19世紀(jì)末古典物理學(xué)大廈建成動(dòng)力學(xué)理論斷言,熱和光都是運(yùn)動(dòng)的方式。但現(xiàn)在這一理論的優(yōu)美性和明晰性卻被兩朵烏云遮蔽,顯得黯然失色了……在熱和光動(dòng)力理論上空的19世紀(jì)烏云開(kāi)爾文勛爵(LordKelvin),1900年目前四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)物理學(xué)晴朗天空中的兩朵烏云
Thephysicalskyisobscuredbytwoclouds1886年,美國(guó)物理學(xué)家邁克爾遜和莫雷進(jìn)行探測(cè)光以太對(duì)于地球的漂移速度的實(shí)驗(yàn),在人們當(dāng)時(shí)的觀念里,以太代表了一個(gè)絕對(duì)靜止的參考系,而地球穿過(guò)以太在空間中運(yùn)動(dòng),就相當(dāng)于一艘船在高速行駛,迎面會(huì)吹來(lái)強(qiáng)烈的“以太風(fēng)”。這可能是當(dāng)時(shí)物理史上進(jìn)行過(guò)的最精密的實(shí)驗(yàn)了,但是邁克爾遜和莫雷一連觀測(cè)了數(shù)天,沒(méi)有觀測(cè)到以太的飄移速度,以失敗告終。邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)的零結(jié)果
Michelson–Morleyexperiment
難以觀測(cè)到以太的絕對(duì)運(yùn)動(dòng),這便動(dòng)搖了經(jīng)典物理學(xué)和經(jīng)典時(shí)空觀的基礎(chǔ)目前五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)物理學(xué)晴朗天空中的兩朵烏云
Thephysicalskyisobscuredbytwoclouds在同樣的溫度下,不同物體的發(fā)光亮度和顏色(波長(zhǎng))不同。顏色深的物體吸收輻射的本領(lǐng)比較強(qiáng),比如煤炭對(duì)電磁波的吸收率可達(dá)到80%左右。所謂“黑體”是指能夠全部吸收外來(lái)的輻射而毫無(wú)任何反射和透射,吸收率是100%的理想物體。黑體輻射與紫外災(zāi)難
BlackBodyRadiationandtheUltravioletCatastrophe英國(guó)物理學(xué)家瑞利和物理學(xué)家、天文學(xué)家金斯認(rèn)為能量是一種連續(xù)變化的物理量,建立起在波長(zhǎng)比較長(zhǎng)、溫度比較高的時(shí)候和實(shí)驗(yàn)事實(shí)比較符合的黑體輻射公式。但是,從瑞利一金斯公式推出,在短波區(qū)(紫外光區(qū))隨著波長(zhǎng)的變短,輻射強(qiáng)度可以無(wú)止境地增加,而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是趨于零,這部分的嚴(yán)重偏離,被稱為“紫外災(zāi)難”。目前六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)物理學(xué)晴朗天空中的兩朵烏云
Thephysicalskyisobscuredbytwoclouds黑體輻射與紫外災(zāi)難
BlackBodyRadiationandtheUltravioletCatastrophe目前七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)物理學(xué)晴朗天空中的兩朵烏云
Thephysicalskyisobscuredbytwoclouds邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)相對(duì)論黑體輻射與紫外災(zāi)難量子力學(xué)目前八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)世紀(jì)之交的物理學(xué)
PhysicsattheturnofcenturyX射線:倫琴(WilhelmConradRoentgen)放射性:居里夫婦(MarieandPierreCurie)電子:湯姆孫(JosephJohnThomson)原子結(jié)構(gòu):盧瑟福(ErnestRutherford)量子:普朗克(MaxPlanck)目前九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld早在16歲時(shí)愛(ài)因斯坦就在想一個(gè)問(wèn)題,如果一個(gè)人以光速遠(yuǎn)行,他將看到一幅什么樣的世界景象呢,電磁波是不是就像凝固了那樣靜止不動(dòng)呢,如果是那樣,電動(dòng)力學(xué)就完了??雌饋?lái),電動(dòng)力學(xué)的麥克斯韋方程只對(duì)一個(gè)絕對(duì)靜止不動(dòng)的參考系即以太參考系是成立的。可是這與牛頓力學(xué)所遵從的慣性系等效原理相矛盾。所有的牛頓定律對(duì)于所有的慣性系都是成立的,伽利略恰當(dāng)?shù)胤Q之為相對(duì)性原理。他的著名實(shí)驗(yàn)是,一個(gè)坐在船艙里的人無(wú)論用什么物理實(shí)驗(yàn),也無(wú)法確定該船是否在相對(duì)于河流做均勻直線運(yùn)動(dòng)即慣性運(yùn)動(dòng)。可是,電動(dòng)力學(xué)為什么不遵從伽利略的相對(duì)性原理呢?目前十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld
在伯爾尼專利局的歲月里,愛(ài)因斯坦廣泛關(guān)注著物理學(xué)界的前沿動(dòng)態(tài),在許多問(wèn)題上深入思考,形成了自己獨(dú)特的見(jiàn)解。1905年是科學(xué)史上值得記取的一年,這一年中,愛(ài)因斯坦在德國(guó)《物理學(xué)年鑒》發(fā)表了五篇論文,其中的三篇每篇均屬劃時(shí)代的成就。目前十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld第一篇論文發(fā)表在《物理學(xué)年鑒》第17卷132-148頁(yè),是關(guān)于光電效應(yīng)的。當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),金屬在光的照射下可以發(fā)射出電子。但奇怪的是,光的強(qiáng)度只與電子的多少有關(guān),而不能使電子的發(fā)射能量變大。對(duì)這一點(diǎn)古典物理學(xué)無(wú)法解釋。愛(ài)因斯坦將德國(guó)物理學(xué)家普朗克在此之前提出的量子觀點(diǎn)大膽推廣,指出光是由一定能量的光量子組成。正是這些光量子激發(fā)了金屬內(nèi)部的電子,而且,只有一定能量的光量子能被金屬所吸收,并激發(fā)一定能量的電子。這就解釋了光電效應(yīng)。由于這篇論文,愛(ài)因斯坦獲得了1921年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。目前十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld第二篇論文發(fā)表在《物理學(xué)年鑒》第17卷549-560頁(yè),是關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的。布朗運(yùn)動(dòng)是1827年英國(guó)植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)的顯微鏡下花粉顆垃的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),長(zhǎng)期以來(lái)得不到解釋。分子運(yùn)動(dòng)論建立之后,曾有人從大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋布朗運(yùn)動(dòng)。但愛(ài)因斯坦第一個(gè)從數(shù)學(xué)上詳盡地解決了這一問(wèn)題。最偉大的成就是第三篇論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》,刊于《物理學(xué)年鑒》第17卷第89l-921頁(yè)。在這篇論文中,愛(ài)因斯坦提出了他舉世聞名的相對(duì)性理論即相對(duì)論。這是他多年來(lái)思考以太與電動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的結(jié)果。他以同時(shí)性的相對(duì)性這一點(diǎn)作為突破口,建立了全新的時(shí)間和空間理論。并在新的時(shí)空理論基礎(chǔ)上給動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)以完整的形式。目前十三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》,刊于《物理學(xué)年鑒》第17卷第89l-921頁(yè)。目前十四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)狹義相對(duì)論(1905,SpecialRelativity):慣性參照系等價(jià):同時(shí)性的相對(duì)性光速不變廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):引力質(zhì)量=慣性質(zhì)量,等效原理火箭實(shí)驗(yàn)(升降機(jī)實(shí)驗(yàn))相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld目前十五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld狹義相對(duì)論(1905,SpecialRelativity):光速不變?cè)谒袘T性系中,真空中的光速都等于
299792458m/s2.慣性參照系等價(jià):同時(shí)性的相對(duì)性在所有慣性系中,物理定律有相同的表達(dá)形式。目前十六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld狹義相對(duì)論(1905,SpecialRelativity):3.尺縮鐘慢效應(yīng)(lengthcontractionandtimedilation)尺縮:物體相對(duì)于觀察者為靜止時(shí),該物體的長(zhǎng)度測(cè)量值最大;當(dāng)它相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),在它的運(yùn)動(dòng)方向上,該物體的長(zhǎng)度測(cè)量值要縮短,速度越快,縮短越多。鐘慢:發(fā)生在運(yùn)動(dòng)物體上的過(guò)程,在靜止的觀察者看來(lái)都變慢了。目前十七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld狹義相對(duì)論(1905,SpecialRelativity):3.雙生子佯謬(Twinparadox)有一對(duì)雙生兄弟,其中一個(gè)跨上一宇宙飛船作長(zhǎng)程太空旅行,而另一個(gè)則留在地球。結(jié)果當(dāng)旅行者回到地球后,我們發(fā)現(xiàn)他比他留在地球的兄弟更年青。但如果我們從宇宙飛船上的兄弟的角度去想這個(gè)問(wèn)題,我們似乎會(huì)得出矛盾的結(jié)果:旅行者在宇宙飛船中會(huì)看到地球以高速離他而去,然后又高速回來(lái)。他可以認(rèn)為他在地球上的兄弟才是移動(dòng)時(shí)鐘,所以是他的兄弟才會(huì)受時(shí)間膨脹所影響,而不是他自己。目前十八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld狹義相對(duì)論(1905,SpecialRelativity):4.四維時(shí)空(4Dspace-time)經(jīng)典力學(xué)中,時(shí)間和空間是互不相干的兩種實(shí)在。而在相對(duì)論中,時(shí)間坐標(biāo)和空間坐標(biāo)由洛倫茲變換緊密聯(lián)系在一起,時(shí)間和空間實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)存在緊密聯(lián)系的不可分割的統(tǒng)一體。5.速度變換公式(TransformationofVelocities)若u等于c時(shí),公式為1,即為光速不變?cè)?;若u和v極小于c,即為經(jīng)典力學(xué)中的速度疊加公式。這也反映了相對(duì)論力學(xué)對(duì)經(jīng)典力學(xué)的兼容。目前十九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld狹義相對(duì)論(1905,SpecialRelativity):6.質(zhì)能方程(Mass-energyequivalence)物體的質(zhì)量隨其運(yùn)動(dòng)速度增加而增加,根據(jù)質(zhì)量是動(dòng)量與速度之比,可以建立質(zhì)量與能量之間的內(nèi)在聯(lián)系,即質(zhì)能關(guān)系式:目前二十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):1905年愛(ài)因斯坦發(fā)表狹義相對(duì)論后,他開(kāi)始著眼于如何將引力納入狹義相對(duì)論框架的思考。以一個(gè)處在自由落體狀態(tài)的觀察者的理想實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn),他從1907年開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)八年的對(duì)引力的相對(duì)性理論的探索。在歷經(jīng)多次彎路和錯(cuò)誤之后,他于1915年11月在普魯士科學(xué)院上做了發(fā)言,其內(nèi)容正是著名的愛(ài)因斯坦引力場(chǎng)方程。這個(gè)方程描述了處于時(shí)空中的物質(zhì)是如何影響其周?chē)臅r(shí)空幾何,并成為了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的核心。廣義相對(duì)論是愛(ài)因斯坦于1916年發(fā)表的用幾何語(yǔ)言描述的引力理論,它代表了現(xiàn)代物理學(xué)中引力理論研究的最高水平。廣義相對(duì)論將經(jīng)典的牛頓萬(wàn)有引力定律包含在狹義相對(duì)論的框架中,并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用等效原理而建立。在廣義相對(duì)論中,引力被描述為時(shí)空的一種幾何屬性(曲率);而這種時(shí)空曲率與處于時(shí)空中的物質(zhì)與輻射的能量-動(dòng)量張量直接相聯(lián)系,其聯(lián)系方式即是愛(ài)因斯坦的引力場(chǎng)方程(一個(gè)二階非線性偏微分方程組)。目前二十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):等效原理認(rèn)為引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量是等同的,或者說(shuō),兩個(gè)空間分別受到引力和與之等大的慣性力的作用,在這兩個(gè)空間中從事一切實(shí)驗(yàn),都將得出同樣的物理規(guī)律。1.引力質(zhì)量=慣性質(zhì)量,等效原理(Equivalenceprinciple)小球落到正在加速的火箭的地板上(左)和落到地球上(右),處在其中的觀察者會(huì)認(rèn)為這兩種情形下小球的運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有什么區(qū)別目前二十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)愛(ài)因斯坦升降機(jī):設(shè)想觀察者在一個(gè)密封的箱子中在引力場(chǎng)中自由下落,他將處于一種失重狀態(tài)。假定觀察者無(wú)法看到箱子外面的情況,那么他將無(wú)法區(qū)分自己所在的箱子到底是在引力場(chǎng)中自由下落,還是在無(wú)引力的太空中作慣性運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樵谶@兩種情況下,觀察者都同樣看到箱子中一切物體都處于失重狀態(tài)。目前二十三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):廣義相對(duì)論的定律——以及在廣義相對(duì)論框架中得到的物理定律——在所有參考系中具有相同的形式?;蛘哒f(shuō),物理定律的形式在所有的觀察者看來(lái)都是相同的,自然規(guī)律同我們引進(jìn)的坐標(biāo)系無(wú)關(guān)。2.廣義協(xié)變?cè)恚℅eneralcovarianceprinciple)這一原理的前提是認(rèn)為慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量相等。引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量相等是一個(gè)觀測(cè)的事實(shí),愛(ài)因斯坦則把它解釋為同一本質(zhì)的體現(xiàn)。引力場(chǎng)中的牛頓方程式:(慣性質(zhì)量)×(加速度)=(引力質(zhì)量)×(引力強(qiáng)度)慣性質(zhì)量同引力質(zhì)量相等就意味著:引力場(chǎng)加給物體的加速度同物體的本性無(wú)關(guān)。也就是說(shuō),在引力場(chǎng)中的同一地點(diǎn),一切物體的加速度都是相同的(引力場(chǎng)的特征性質(zhì))。目前二十四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):由于在廣義相對(duì)論中時(shí)空是彎曲的,故歐氏幾何不復(fù)有效,需用黎曼幾何描述。廣義相對(duì)論指出時(shí)空彎曲的曲率取決于物質(zhì)的分布,引力不過(guò)是時(shí)空彎曲的“效應(yīng)”,這就取消了牛頓萬(wàn)有引力的假定。從廣義相對(duì)論的觀點(diǎn)看來(lái),地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是由于太陽(yáng)的巨大質(zhì)量,使太陽(yáng)周?chē)臅r(shí)空發(fā)生了彎曲,并不是因?yàn)榇嬖谑裁瓷衩氐囊Α?.廣義相對(duì)論與萬(wàn)有引力(G.R.&universalgravitation)目前二十五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):4.水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)(PerihelionprecessionofMercury)1845年法國(guó)天文學(xué)家勒維列發(fā)現(xiàn)水星近日點(diǎn)在不斷前移,根據(jù)牛頓理論計(jì)算,在考慮所有可能攝動(dòng)影響之后,仍有每百年43秒的差異無(wú)法解釋。因此就預(yù)言“火神星”的存在,然而經(jīng)過(guò)幾十年的尋找還是毫無(wú)結(jié)果。根據(jù)廣義相對(duì)論的計(jì)算,水星近日點(diǎn)本來(lái)就應(yīng)當(dāng)有43秒的進(jìn)動(dòng),根本不存在“火神星”。目前二十六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):4.光線在引力場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(deflectionoflightbythesun'sgravitationalfield)愛(ài)因斯坦根據(jù)等效原理預(yù)言,光線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)邊緣時(shí)由于太陽(yáng)引力的作用會(huì)產(chǎn)生彎曲,要發(fā)生1.7秒的偏轉(zhuǎn),偏角為0.83″,也就是說(shuō)從地球上觀察太陽(yáng)附近的星星視位置會(huì)變化。他指出這一現(xiàn)象可以在日全食進(jìn)行觀測(cè)。英國(guó)天文學(xué)家愛(ài)丁頓利用將要發(fā)生日全蝕的機(jī)會(huì)驗(yàn)證這一偉大理論。根據(jù)非洲幾內(nèi)亞灣的普林西比島和南美洲的索布臘爾的觀測(cè)結(jié)果,分別是1.61±0.30秒和1.98±0.12秒,愛(ài)因斯坦的預(yù)言得到了證實(shí)。目前二十七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):4.光線在引力場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(deflectionoflightbythesun'sgravitationalfield)目前二十八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld廣義相對(duì)論(1913,GeneralRelativity?):5.引力紅移(Gravitationalredshift)光波或者其他波動(dòng)從重力場(chǎng)源(如巨大星體或黑洞)遠(yuǎn)離時(shí),整體頻譜會(huì)往紅色端方向偏移,亦即發(fā)生“頻率變低,波長(zhǎng)增長(zhǎng)”的現(xiàn)象。質(zhì)量龐大的星球上所發(fā)出的光遠(yuǎn)離星球時(shí),會(huì)發(fā)生紅位移——從藍(lán)色偏到紅色。1925年,美國(guó)天文學(xué)家亞當(dāng)斯對(duì)天狼伴星的光譜線的觀測(cè)證實(shí)了引力頻移。目前二十九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)相對(duì)論:世界圖景的重建
Theoryofrelativity:reconstructingthepictureoftheworld相對(duì)論的意義:相對(duì)論的建立,深刻地揭示出時(shí)間、空間、物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性,從而改變了人們所習(xí)慣的關(guān)于時(shí)間和空間的傳統(tǒng)看法即絕對(duì)時(shí)空觀,并為辯證唯物主義的時(shí)空觀提供了充分的科學(xué)依據(jù)。同時(shí),相對(duì)論作為人們探索自然奧秘的強(qiáng)有力的理論武器,不僅為物理學(xué)的發(fā)展開(kāi)辟了一個(gè)全新的方向,而且為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展奠定了牢固的基礎(chǔ)。因此,無(wú)論在科學(xué)上還是在哲學(xué)世界觀與方法論,無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐上,相對(duì)論都具有極其重要的意義,而愛(ài)因斯坦也因此成為繼牛頓之后最偉大的科學(xué)巨人。目前三十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)量子力學(xué)的建立
QuantumMechanics普朗克的量子假說(shuō)(1900,Planck’squantumhypothesis):普朗克在解決黑體輻射問(wèn)題時(shí),提出了普朗克公式。但是在引導(dǎo)這個(gè)公式時(shí),他不得不假設(shè)這些原子諧振子的能量,不是連續(xù)的,而是離散的(經(jīng)典物理學(xué)的觀點(diǎn)恰好相反):能量吸收和輻射的離散性。En
=nhv(n=0,1,2,3,…)這里n為量子數(shù),h為自然常數(shù)(普朗克常數(shù)),v為頻率。能量的最小單位為“量子”,其改變值是最小能量E的整數(shù)倍。氫原子的電子云的概率密度:從上向下為主量子數(shù)n(1、2、3),目前三十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)量子力學(xué)的建立
QuantumMechanics普朗克的量子假說(shuō)(1900,Planck’squantumhypothesis):目前三十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十四點(diǎn)量子力學(xué)的建立
QuantumMechanics愛(ài)因斯坦的光量子假說(shuō)(1905,Einstein’sLightQuantumHypothesis)光電效應(yīng)指的是某些物體如金屬內(nèi)的電子由于光照而移出物體的表面現(xiàn)象。經(jīng)典電磁理論無(wú)法對(duì)此做出解釋,因?yàn)槭遣▌?dòng)說(shuō)。愛(ài)因斯坦認(rèn)為,光是以速度c在真空中運(yùn)動(dòng)著的微粒流,微粒即“光量子”或“光子”。當(dāng)光照射到物體表面時(shí),能力為hv的光子被電子吸收,電子把這份能量中的一部分用來(lái)克服物體表面對(duì)它的的束縛力,另一部分則變?yōu)樗x開(kāi)物體表面的動(dòng)
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