第七章 量子理论发展史
量子理论的产生和发展
一、光电效应
1.光电效应的发现
1887年赫兹发现了光电效应。当时赫兹在验证麦克撕韦 的电磁理论的火花放电实验时，意外发现：如果接收电磁波 的电极受到紫外线照射，火花放电就变的容易产生。并将这 一现象发表于论文《紫外线对放电的影响》。
1888年，德国物理学家霍尔瓦克斯(Hallwachs)证实，这 是由于放电间隙内出现了荷电体的缘故。
碎 。
常 思
经 典
现 将
维科人
方学类
式的的
的观观
玻 观念念 尔 念，
的而
—— ——
克普 像朗
§10.2 光电效应和爱因斯坦光量子理论
一.光电效应
1光电效应 2光电效应的有关规律 3爱因斯坦的光量子假设 4光电效应在近代技术中的应用 5光子的质量、动量和能量
二.康普顿效应
1康普顿散射 2康普顿关系 3康普顿散射的光量子解释 4康普顿成功的因素
不管光强多小，只要频率大于临界值，就立即产生光电 效应。
勒纳德的解释：1902年他提出触发假说：电子原本就是以 某一速度在原子内部运动，光照到原子上，当光的频率与 电子本身的振动频率一致时发生共振，原子就以其自身的 速度从原子内部逸出。
光电效应实验及装置图
W 石英窗
阳A 极
K阴 极
Ekmax 1 2m2ve|U0|
1899年，J.J.汤姆逊测出产生的光电流的荷质比，结果 与阴极射线粒子的荷质比相近，说明产生的光电流和阴极射 线一样是电子流。
于是得出结论：光照射到 金属表面使金属内部的自由电 子获得更大的动能，因而从金 属表面逸出。但是:
金属
2.光电效应的有关规律
截止电压的发现： 1899～1902年，勒纳德为了研究光电子从金属表面逸出时
量子力学的发展史
量子力学的发展史量子力学是物理学中的一个分支，主要研究微观领域的物质和能量的行为规律。
20世纪初，物理学家们开始研究原子和分子的行为，但是经典物理学并不能解释这些微观领域的现象，于是量子力学就被提出来了。
量子力学的发展可以大致分为以下几个阶段：一、波动力学阶段1913年，丹麦物理学家玻尔提出了量子化假设，即能量是量子化的，也就是说能量只能存在于长为h的不连续的能量量子中。
这一假设打破了经典物理学中连续性的假设，为量子力学奠定了基础。
1924年，法国物理学家德布罗意提出了波粒二象性假说，即物质不仅具有粒子的性质，同时也具有波动的性质。
这个假说解释了一些微观领域的现象，如光电效应和康普顿效应，成为量子力学的重要理论基础。
波恩和海森堡等人在德布罗意理论的基础上创立了相应的波动力学，解释了氢原子光谱的结构。
二、矩阵力学阶段1925年，海森堡和约旦等人提出了矩阵力学，这是量子力学的另一种基本形式，它说明了物理量如何通过测量来测量，同时提出了著名的“不确定性原理”，即无法同时确定一个粒子的位置和动量。
三、波恩统计力学阶段1926年，波恩提出了统计力学的基本原理，解决了原子内部运动的问题。
他提出了概率波函数的概念，并对其作出了一些论证。
此外，他还对量子力学的哲学问题进行了探讨，认为量子力学不是描述自然的完整理论，而是对一些确定问题的理论描述。
四、量子力学的完善阶段1927年，波尔在量子力学的哲学问题上发表了著名的“科学是一个特殊的观察者”的文章，这为量子力学的进一步发展奠定了基础。
1932年，物理学家狄拉克提出了著名的“相对论性量子力学”，它将相对论和量子力学结合在一起，成为理论物理学的基石之一。
此外，量子力学的应用也越来越广泛，如半导体、材料科学和生物物理学等领域。
最后，需要指出的是，虽然量子力学已经发展了一个世纪之久，但它仍然存在许多未解之谜，例如解释量子纠缠、重正化等问题。
量子力学的发展是一个长期的过程，相信未来仍有很多值得探索的领域。
[整理]量子力学发展史
![[整理]量子力学发展史](https://img.taocdn.com/s3/m/687d0633cdbff121dd36a32d7375a417866fc1a2.png)
量子力学发展史量子力学的建立量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。
旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。
量子力学本身是在1923-1927年一段时间中建立起来的。
两个等价的理论---矩阵力学和波动力学几乎同时提出。
矩阵力学的提出与玻尔的早期量子论有很密切的关系。
海森堡一方面继承了早期量子论中合理的内核，如能量量子化、定态、跃迁等概念，同时又摒弃了一些没有实验根据的概念，如电子轨道的概念。
矩阵力学，从物理上可观测量，赋予每一个物理量一个矩阵，它们的代数运算规则与经典物理量不同，遵守乘法不可易的代数。
波动力学来源于物质波的思想。
薛定谔在物质波的启发下，找到一个量子体系物质波的运动方程-薛定谔方程，它是波动力学的核心。
后来薛定谔还证明，矩阵力学与波动力学完全等价，是同一种力学规律的两种不同形式的表述。
事实上，量子理论还可以更为普遍的表述出来，这是Dirac 和Jordan的工作。
矩阵力学1925年，海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识，抛弃了不可观察的轨道概念，并从可观察的辐射频率及其强度出发，和玻恩、约尔丹一起建立起矩阵力学；波动力学1926年，薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识，找到了微观体系的运动方程，从而建立起波动力学，其后不久还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性；狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论，给出量子力学简洁、完善的数学表达形式。
在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后，为了解释一些经典理论无法解释的现象，法国物理学家德布罗意于1923年提出了物质波这一概念。
认为一切微观粒子均伴随着一个波，这就是所谓的德布罗意波。
德布罗意关系λ=h/p,和量子关系E=hυ(及薛定谔方程)这两个关系式实际表示的是波性与粒子性的统一关系, 而不是粒性与波性的两分.德布罗意物质波是粒波一体的真物质粒子,光子,电子等的波动. 他提出假设：实物粒子也具有波动性。
量子力学理论的历史与发展
量子力学理论的历史与发展量子力学是20世纪物理学中最重要的一门学科，曾被喻为“现代物理学的基石”。
它的发展经历了一个漫长而又曲折的历史过程。
本文将从量子力学的起源、基本原理、实验验证、建立标准模型等方面来进行详细的讲述，以探究其历史和发展。
一、量子力学的起源与基本原理量子力学的起源始于1900年左右，当时德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时，提出了一个假设：辐射在吸收和发射时的能量不是连续的，而是由一个一个被称为“量子”的能量单位构成的。
随着后来的研究，这个假设得到了证明，被称为“普朗克能量子”。
1905年爱因斯坦发表了光电效应理论，提出光子假说，即光是由一些分散的、能量离散的粒子组成的。
这一理论的确立，在量子力学发展中也起到了至关重要的作用。
随着科学家们在研究中发现更多的证据，量子力学逐渐奠定了与经典物理截然不同的基础。
基于量子力学，许多热门领域得以诠释和解释。
其最基本的原理是能量和物质的离散化，即能量存在于基本单元中，同时它也支持了一系列前所未有的量子效应，如量子隧道效应、量子纠缠、量子力学的不确定性原理等。
二、量子力学的实验验证理论的建立离不开实验的验证。
20世纪初，随着量子力学的发展，越来越多的实验被提出来，用来验证和探究这个新兴的物理学体系。
以双缝实验为例，它是探究光子与物质之间相互作用的重要手段之一。
在双缝实验中，以光子为例，它通过两个狭缝进行干涉，最终形成了干涉条纹，这种形象的结果直接说明了粒子波粒二象性的存在。
除此之外，狄拉克提出的“反粒子”假说也成功得到验证，情况是那么普遍，以至于最基本和常见的物理机制都可以在实验验证中得到印证。
三、标准模型的建立随着量子力学的逐步发展和实验验证，标准模型逐渐建立起来。
标准模型是一个涉及量子力学、相对论和各种粒子的理论框架，旨在对基本相互作用和基本粒子的特性进行描述。
它由强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用三部分组成。
标准模型虽是一个与实验结果吻合度非常好的理论框架，但仍存在一些问题和挑战。
量子理论发展史
量子理论发展史20世纪初，Planck提出了能在全波段与观测结果符合的黑体辐射能量密度随频率分布的公式，即Planck公式。
要从理论上导出Planck公式，需假定物体吸收或发射电磁辐射，只能以“量子”（quantum）的方式进行，每个“量子”的ε.由于能量不连续的概念在经典力学中是完全不容许的，所以尽管这能量为hv=个假设能堆到出与实际观测极为符合的Planck公式，在相当长的时间内量子假设并未受到重视。
Einstein在用量子假设说明光电效应问题时提出了光量子概念，他认为辐射场就是由光量子组成，采用光量子概念后光电效应中的疑难迎刃而解。
Einstein 和P.J.W.Debye进一步把能量不连续的概念应用于固体中原子的振动，成功解释了温度趋于零时固体比热容趋于零的现象。
至此，物理学家们才开始重视能量不连续的概念，并用它来解决经典物理学中的其它疑难问题。
比较突出的是原子结构与原子光谱的问题。
1896年，汤姆生提出原子结构的葡萄干面包模型，即正电荷均匀分布于原子中，电子以某种规则排列镶嵌其中。
1911年，卢瑟福根据α粒子的散射实验提出了原子的有核模型:原子的正电荷及几乎全部质量集中于原子中心很小的区域，形成原子核，电子围绕原子核旋转。
有核模型可以很好解释α粒子的大角度散射实验，但引来了两大问题：（1）原子的大小问题。
在经典物理框架中思考卢瑟福的有核模型，找不到一个合理的特征长度。
（2）原子的稳定性问题。
电子围绕原子核的加速旋转运动。
按照经典电动力学，电子将不断辐射能量而减速，轨道半径不断缩小，最后掉到原子核上，原子随之塌缩。
但现实世界表明，原子稳定地存在于自然界。
矛盾就这样尖锐地摆在面前，亟待解决。
此时，丹麦年轻的物理学家玻尔来到卢瑟福的的实验室，他深深为此矛盾吸引，在分析了这些矛盾后，玻尔深刻认识到原子世界必须背离经典电动力学。
玻尔把作用量子h（quantum of action）引进卢瑟福模型，提出原子的量子论：一是原子的具有离散能量的定态概念，一是两个定态之间的量子跃迁概念和频率条件。
the historical development of quantum theory
the historical development of quantum theory量子理论是二十世纪最重要的科学发现之一，它改变了我们对世界的认识。
量子理论的发展是一段漫长而充满曲折的历史。
以下是量子理论的历史发展：1900年，德国物理学家马克斯·普朗克提出了黑体辐射理论，这是量子理论的开端。
普朗克发现，无法用经典物理学解释黑体辐射的特性。
他假设能量是以离散的量子形式发射和吸收的，这个假设引发了量子化概念的诞生。
1905年，爱因斯坦在他的光电效应论文中提出了光是以粒子形式存在的理论，这个理论被称为光量子说，它也是量子理论的重要组成部分。
1913年，尼尔斯·玻尔提出了玻尔模型，该模型可以解释氢原子的光谱线。
这个模型的关键是电子只能在特定的能级中运动，并且电子在跃迁时会释放或吸收能量。
1925年，德国物理学家维尔纳·海森伯提出了著名的不确定性原理，它指出，我们不能同时精确地测量一个粒子的位置和动量。
这个原理改变了我们对粒子的认识。
1926年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔提出了薛定谔方程式，这个方程式描述了量子系统的演化。
它也是量子力学的基础。
1927年，英国物理学家保罗·狄拉克提出了狄拉克方程式，它描述了电子的行为，并预测了反物质的存在。
1935年，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出了著名的EPR实验，这个实验证明了量子纠缠现象的存在。
这个实验也引发了量子信息学的发展。
以上是量子理论的历史发展的一些重要事件。
现在，量子理论已经成为现代物理学的重要分支，它在许多领域有着广泛的应用，包括计算机、通信和加密等。
量子理论的诞生和发展从量子论到量子力学
发展历程
量子理论的起源可以追溯到20世纪初，当时科学家们开始研究电子、光子等 微观粒子的性质。在经典物理学中，这些微观粒子被视为连续的波动，但随着实 验技术的发展，人们发现微观粒子的行为越来越像粒子，具有不连续性和不可预 测性。这促使了量子论的诞生。
1900年，普朗克提出了著名的普朗克公式，成功解释了黑体辐射实验数据， 标志着量子论的开端。之后，爱因斯坦、玻尔、德布罗意等人不断完善和拓展量 子理论，提出了光子概念、波粒二象性、不确定性原理等重要观点。到了20世纪 30年代，海森堡、薛定谔等人建立了量子力学，实现了对微观世界的更准确描述。
量子力学的பைடு நூலகம்立与科技创新的评价体系：纪念普朗克创立量子论100周年
在21世纪的开端，我们迎来了物理学的一个重要里程碑——量子力学诞生 100周年。自普朗克于1900年提出量子这一概念以来，量子力学的发展改变了我 们对自然世界的理解，并引领了无数科技创新。本次演示将回顾量子力学的建立 过程，探讨科技创新评价体系，并展望量子力学的未来发展。
一、量子力学的建立
20世纪初，随着普朗克、爱因斯坦、玻尔等众多科学家的努力，量子力学逐 渐建立起来。这一理论突破了经典物理学的限制，为我们揭示了一个全新的微观 世界。
量子力学的基本原理包括不确定性原理、量子态叠加原理以及量子纠缠等。 这些概念在物理学、化学、医学等领域有着广泛的应用。例如，量子计算机的研 制和量子通信技术的发展，都离不开对量子力学基本原理的深入理解和研究。
量子理论的应用范围广泛，它在各个领域都发挥了不可或缺的作用。在物理 学中，量子理论不仅成功解释了许多经典理论无法解释的现象，还为新材料的研 发和精密测量提供了理论基础。在化学领域，量子理论帮助研究者们更好地理解 分子的结构和性质，为材料的设计和合成提供了指导。在生物学中，量子理论为 研究细胞代谢、光合作用等复杂系统提供了新的视角和方法。
量子力学的发展历程
量子力学的发展历程量子力学是指描述微观物体的力学理论，它主要研究电子、原子、分子等微观粒子在不同条件下的运动和相互作用。
量子力学不仅在理论物理学中占有重要地位，还被广泛应用于化学、电子学、固体物理学等多个领域。
本文将简要介绍量子力学的发展历程，包括量子力学的诞生、矩阵力学的提出、波动力学的发展和量子场论的形成。
一、量子力学的诞生1900年，德国物理学家普朗克发现了辐射的能量是由若干个最小单位的“能子”构成的，这一发现使得物理学家开始重新审视微观物理学的规律。
随后，爱因斯坦、玻尔等一批杰出的科学家相继提出了“光电效应”、“原子理论”等重要学说，但是这些学说仍然无法解释实验结果。
1925年，德国物理学家海森堡提出了量子力学的原始形式，他认为微观粒子的性质是不连续的，其轨道和能量不是连续变化的，而是在一系列量子状态之间跃迁，这些量子状态可以用数字来描述。
这一理论的提出打破了经典物理学的框架，奠定了量子力学的基础。
二、矩阵力学的提出1926年，德国物理学家海森堡和玻尔等人提出了矩阵力学，其基本思想是用矩阵描述微观粒子的状态和运动，这一方法引入了算符、本征值等概念，为量子力学的进一步发展奠定了基础。
矩阵力学的提出不仅丰富了量子力学的理论体系，还补充了波动力学的局限性，为后来量子场论的发展奠定了基础。
三、波动力学的发展1927年，法国物理学家德布罗意提出了“波动粒子二象性”理论，他认为微观物体不仅具有粒子性，还具有波动性质，其运动状态可以用波函数描述。
这一理论的提出打破了经典物理学中“波动”和“粒子”二元论的观点，为量子力学的发展开辟了新的道路。
随后，薛定谔、狄拉克等学者继续丰富了波动力学的理论体系，提出了“薛定谔方程”、“本征方程”等重要概念，为进一步解决微观物体的运动状态提供了重要手段。
四、量子场论的形成20世纪40年代，量子力学和波动力学的成功应用引发了许多深刻的问题，例如瞬间量子纠缠、黑洞信息悖论等，这些问题让研究者意识到量子力学的局限性。
量子学的简介和发展历程
量子学的简介和发展历程在经典物理学的理论中能量是连续变化的，可以取任意值。
19世纪后期，科学家们发现很多物理现象无法用这一理论解释。
1900年12月14日，德国物理学家普朗克（M.Planck，1858－1947）提出：像原子作为一切物质的构成单元一样，“能量子”（量子）是能量的最小单元，原子吸收或发射能量是一份一份地进行的。
后来，这一天被认为是量子理论的诞生日。
1905年，德国物理学家爱因斯坦（A.Einstein，1879－1955）把量子概念引进光的传播过程，提出“光量子”（光子）的概念，并提出光同时具有波动和粒子的性质，即光的“波粒二象性”。
20世纪20年代，法国物理学家德布罗意（P.L.de Broglie，1892－1987）提出“物质波”概念，即一切物质粒子均具备波粒二象性；德国物理学家海森伯（W.K.Heisenberg，1901－1976）等人建立了量子矩阵力学；奥地利物理学家薛定谔（E.Schrödinger，1887－1961）建立了量子波动力学。
量子理论的发展进入了量子力学阶段。
1928年，英国物理学家狄拉克（P. A.M.Dirac，1902－1984）完成了矩阵力学和波动力学之间的数学转换，对量子力学理论进行了系统的总结，并将两大理论体系——相对论和量子力学成功地结合起来，揭开了量子理论发展的第三阶段——量子场论的序幕。
量子理论是现代物理学的两大基石之一，为从微观理解宏观提供了理论基础。
量子理论的初期：1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子理论奠下了基石。
随后，爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的发展打开了局面。
1913年，玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用量子化概念，提出玻尔的原子理论，对氢光谱作出了满意的解释，使量子论取得了初步胜利。
随后，玻尔、索末菲和其他物理学家为发展量子理论花了很大力气，却遇到了严重困难。
量子力学发展史详细
量子力学发展史详细量子力学是一门研究微观世界中微观粒子行为的科学。
它的发展历程可以追溯到19世纪末和20世纪初。
1897年，英国物理学家汤姆孙发现电子，并确定其具有粒子性质。
几年后，他提出了原子的模型，即“面包糠模型”，将电子沿轨道分布在原子核周围。
1913年，丹麦物理学家玻尔提出了原子的第一个量子理论，即玻尔模型。
他指出，电子只能沿特定的轨道运动，并具有特定的能量级。
这些轨道和能量级被称为量子态。
1924年，法国物理学家德布罗意提出了粒子具有波动性的假设，即德布罗意波。
他认为，所有物质都具有波粒二象性，没有完全的粒子性和波动性之分。
这为后来量子力学的建立做出了贡献。
1926年，德国物理学家薛定谔发表了量子力学的基本方程，即薛定谔方程。
这个方程描述了微观粒子的运动方式，通过求解薛定谔方程，可以得出粒子的能量和波函数。
1927年，丹麦物理学家卡尔·逻辑提出了量子力学的基本原则，即哥本哈根解释。
这个解释指出，测量结果是随机的，而波函数则代表了系统的概率分布。
20世纪上半叶，许多科学家在量子力学的基础上进行了深入研究。
其中，保罗·狄拉克提出了狄拉克方程，描述了电子的相对论性运动。
此外，玻恩、海森堡、狄拉克等人还对量子力学的理论框架进行了修正和发展，建立了量子场论。
随着时间的推移，量子力学在理论和实验上取得了许多重要的突破。
例如，量子电动力学的建立、量子力学的统计解释、量子纠缠和量子计算等。
总之，量子力学的发展历史是一部充满探索和突破的故事。
通过科学家们的努力和不断的研究，量子力学为我们理解微观世界的规律提供了重要的理论基础。
量子学说发展历程
量子学说发展历程量子学说是20世纪物理学的重要发展之一，它从经典物理学的基础出发，通过对微观世界的观察和实验现象的解释，逐渐形成了一套独特的理论体系。
以下是量子学说的发展历程。
1. 热辐射问题：19世纪末，物理学家们在研究热辐射时发现了一个难题，即黑体辐射频谱的问题。
经典物理学无法解释黑体辐射的能量分布曲线，这一问题成为量子学说发展的起点。
2. 普朗克量子假设：1900年，德国物理学家普朗克提出了一个大胆的假设，即辐射能量具有量子化的性质。
他认为辐射能量以离散的方式传播，而不是连续的。
这样，普朗克解决了黑体辐射问题，并开启了量子理论的研究。
3. 波粒二象性：根据普朗克的量子假设，爱因斯坦在1905年提出了光的粒子性质，并解释了光电效应。
他认为光是由粒子（光子）组成的，这种观点与经典物理学中的光的波动理论形成了对比。
4. 玻尔原子模型：1913年，丹麦物理学家玻尔提出了玻尔原子模型，成功解释了氢原子光谱的奇异特性。
玻尔认为原子的电子绕核运动具有离散的能级，只有当电子跃向一个能级到另一个能级时，才能发射或吸收特定的光子能量。
5. 德布罗意波：1924年，法国物理学家德布罗意提出了物质波（德布罗意波）的概念，他认为物质具有粒子与波动的性质。
德布罗意的理论被后来的实验证实，为量子力学的发展做出了重要贡献。
6. 海森堡量子力学：1925-1926年，德国物理学家海森堡和英国物理学家狄拉克等人独立发展了矩阵力学，提出了运动量和位置的不确定性原理。
海森堡量子力学通过矩阵运算和波函数描述了微观粒子的性质，成为现代量子力学的基础。
7. 薛定谔方程：1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了薛定谔方程，也称为波动力学。
薛定谔方程通过波函数描述了微观粒子的运动规律，成功地解释了氢原子以外的原子和分子的性质。
8. 量子力学的发展：20世纪中叶以后，量子力学得到了广泛的应用和发展。
在量子力学的框架下，德国物理学家狄拉克提出了量子电动力学，并成功地解释了电子的自旋性质。
量子力学的基本原理及发展历程
量子力学的基本原理及发展历程量子力学是描述微观领域的物理学理论，它在20世纪初由多位科学家独立发展而成。
本文将深入探讨量子力学的基本原理以及其演化过程。
一、波粒二象性：最早的量子理论量子力学最重要的基础概念之一是波粒二象性。
早在19世纪末，物理学家们已经通过实验观察到了光的波动性和粒子性。
然而，直到1900年Max Planck提出了能量量子化的假设，才为这一现象提供了解释。
他假设辐射能量以离散的粒子形式存在，这些粒子被称为光子。
在此基础上，爱因斯坦于1905年提出了光电效应理论，该理论表明光子具有粒子性，能量与频率成正比。
这一发现为量子力学的发展奠定了基础，同时也引发了新的物理学革命。
二、德布罗意假设：物质的波动性1924年，法国物理学家德布罗意在他的博士论文中提出了著名的德布罗意假设。
他认为，如果光既然表现出了粒子性和波动性，那么所有物质也应该具有类似的性质。
根据德布罗意的假设，物质粒子（如电子、中子等）都具有波动性，并且其波长与动量成反比。
这一假设为描述微观粒子行为提供了新的工具和视角，成为了量子力学的又一基石。
三、海森堡的矩阵力学：量子力学的第一个数学形式1925年，德国物理学家海森堡提出了矩阵力学，这是量子力学的第一个数学形式。
矩阵力学通过运用矩阵与算符的运算进行描述，成功地解释了氢原子光谱中的谱线。
海森堡的矩阵力学不仅奠定了量子力学的基础，也为量子力学与矩阵论的结合奠定了基础。
此外，海森堡的理论还引起了许多其他科学家的兴趣，推动了量子力学的快速发展。
四、薛定谔的波动力学：量子力学的另一数学形式同年，奥地利物理学家薛定谔也提出了波动力学，这是另一个描述量子力学的数学形式。
波动力学采用了薛定谔方程，可以用波函数描述微观粒子的行为和性质，这种描述方式是以波的运动模式来预测粒子的位置和能量。
薛定谔的波动力学对于光谱学、物质波动性等领域提供了重要的解释，并成功地描述了氮分子的光谱结构。
同时，薛定谔方程的出现也使得量子力学与数学工具更加紧密地结合在一起。
量子论发展史
量子论发展史摘要：相对论和量子力学的建立可以说是20世纪的两个划时代的里程碑。
它们从根本上改变了人们传统的时空观和对物质运动形式和内在规律的认识。
在这以前所建立的物理学定律例如经典力学、电动力学以及热力学统计力学仅仅适用于一定的宏观运动条件。
当涉及到微观系统时，只有借助于现代意义的量子物理学才能阐述清楚。
现代社会的许多高科技产业也都是以量子物理学为基础发展起来的。
然而，量子物理学的建立者却远没有相对论的创立者那样家喻户晓，原因是量子物理学的建立并非一个人的功劳，而是很多人伟大智慧的结晶。
关键词：量子论：发展：物理：争议1、量子物理学诞生的时代背景在量子物理学建立以前，大多数的物理学家认为物理学的基本大厦已经建立，剩下的仅仅是一些修修补补的工作。
人们认为在17世纪建立的经典力学体系以及19世纪建立的电动力学以及热力学统计物理学体系完全可以描述客观世界。
然而，一些比较敏锐的科学家逐渐认识到了经典物理学中潜伏着的一些危机。
物理学家开尔文勋爵在世纪之交的一次演讲中提到经典物理学的上空存在两朵令人不安的乌云。
一朵是以太漂移实验的否定结果，另一朵是关于黑体辐射的紫外灾难。
2、量子论的诞生经典物理学在描述客观世界是取得了可喜的成就，但是当它面对黑体辐射问题是却显得无能为力，因为严格按照经典物理学推导出的黑体辐射密度公式在高频区得到发散的结果。
这说明经典物理学存在一定的问题。
普朗克看到黑体辐射能量密度随波长的精密测量结果，他深信这里面蕴藏着一个极为深刻的科学原理。
后来他发现，如果做出一些基本假定，那么黑体辐射的能量问题将会得到解决。
普朗克假定对于一定频率的辐射，物体只能以能量子为最小单位吸收或者发射，即提出能量不连续的观点。
后来人们将普朗克公开发表关于热辐射的量子假说的那一天认为是量子论的起始。
尽管这种观点可以很好的解决黑体辐射问题，但是与经典物理存在着严重的分歧，普朗克的工作在很长时间没有引起别人的重视。
但是当时年轻的爱因斯坦却注意到了这里面所蕴含的深邃的物理思想，并且借助于普朗克能量量子化的思想，认为辐射场的能量就是由光量子组成，并且成功解决了光电效应的难题。
量子力学发展简史(最全版)PTT文档
论文中，爱因斯坦总结了光学发展中微粒说和波动说 玻恩在1926年6月发表了《散射过程的量子力学》一文对波函数进行了诠释，波动力学才为公众普遍接受。 长期争论的 ，提示了经典理论的困境，提出只要把光 量子理论是在普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入能量子概念的基础上发展起来的，爱因斯坦提出光量子假说、
直到1916年， 物理学家密立根对爱因斯坦的光电方程 作出了全面的验证，光量子理论才开始得到人们的承 认。
一、量子论的早期
可以把这些不确定性限定在最小范围内，但不能等于零。 终于在1925年到1928年形成了完整的量子力学理论，与爱因斯坦的相对论并肩形成现代物理学的两大理论支柱。 玻尔、德布罗意、薛定谔、玻恩、狄拉克等人为解决量子理论遇到的困难，进行了开创性的工作，先后提出电子自旋概念，创立矩阵
1. 普朗克的能量子假设 力学、波动力学，诠释波函数进行物理以及提出测不准原理和互补原理。
论是他本人还是同时代人当时对这一点都没有充分认 关于量子力学完备性的争论
爱因斯坦发表的关于量子统计理论的论文中提到了德布罗意的物质波假说，这引起了薛定谔的注意，使他萌发了用新的观点研究原子
结论的想法。 识。爱因斯坦最早明确地认识到，普朗克的发现标志 了物理学的新纪元.1905年，爱因斯坦在其论文《关于 这时，一位来自 的物理学家克罗尼格对泡利的思想非常感兴趣。
他提出二重性实际上就是赋予电子以第四个自由度，然而，泡利自己也无法说清二重性和第四个自由度的物理意义。
普朗克的出能量子假说具有划时代的意义，但是，不 玻尔理论提出之后，最令人头疼的事莫过于反常塞曼效应的规律无法解释。
然后运用玻尔的对应原理，用定态能量差决定的跃迁频率来改写经典理论中电矩的傅里叶展开式。
第七章量子理论发展史
康普顿实验的重要意义
为光的辐射确立了粒子观。 过去，至多认为在能量的吸收和发射上，其能量的改变具 有“粒子性”。 但是，康普顿散射实验却将光辐射看成是既有能量又有动 量的粒子，而且通过牛顿力学中早已研究过的能量守恒定 律和动量守恒定律，就能预言出这一弹性碰撞将能导致光 量子波长或频率的改变。
第七章量子理论发展史
第七章量子理论发展史
1900年，英国物理学家瑞利根据统计力学和电磁理论，推 导出另一辐射定律。这一定律在1905年经英国物理学家金 斯加以修正，以后通称瑞利-金斯定律。 瑞利-金斯定律在长波部分与实验很符合，但在短波部分 却偏离很大。古典理论的这一失败被物理学家埃伦菲斯特 称为“紫外灾难”。 “紫外灾难”所引起的是物理学理论的一场革命。
第七章量子理论发展史
玻尔提出定态轨道原子模型始末
1911年，玻尔到英国剑桥大学卡文迪什实验室学习和工作， 正好这时曼彻斯特大学的卢瑟福发现了原子核。 卢瑟福也曾是卡文迪什实验室的研究生。一天，卢瑟福回 到卡文迪什实验室，向研究人员报告自己的新发现。
第七章量子理论发展史
玻尔很有兴趣地听了卢瑟福的报告，对卢瑟福根据实验结 果大胆地作出原子有核的决断深表钦佩，也很了解卢瑟福 困难的处境，于是向卢瑟福表示希望到卢瑟福所在的曼彻 斯特大学当访问学者。
第七章量子理论发展史
康普顿实验的确证
1923年，康普顿在测量X射线和某些物质的散射时，发现某 些散射后的X射线的波长变长了。康普顿为了解释这一现象，
就除了假定光子的能量：E＝hv以外，还吸收了在1917年由 爱因斯坦对光子还具有动量p的假定，亦即p=hv/c
这样，光子就被看成为既具有确定能量，又有确定动量的 完整的粒子。
第七章量子理论发展史
第七章量子理论发展史
第七章量子理论发展史量子理论是物理学的重要分支之一，它描述了微观世界中的粒子行为，如原子、分子和基本粒子等的行为。
量子理论的发展历经了几十年的探索和研究，下面将对量子理论的发展史进行探讨。
19世纪末，物理学家们发现了一些实验结果与当时的经典物理学理论相悖。
例如，黑体辐射实验和光电效应实验，无法用经典物理的理论来解释。
为了解决这些困扰，麦克斯韦和普朗克等物理学家提出了量子理论的雏形。
1900年，普朗克提出了量子化假设，即能量不连续，而是以不可分割的量子单位出现。
这个概念首次引入了能量量子化的概念，为量子理论的发展奠定了基础。
接着，爱因斯坦利用光电效应现象解释了光的粒子性，提出了光量子的概念，并称之为光子。
这一理论奠定了量子力学的基石。
1913年，玻尔提出了玻尔模型，解释了氢原子光谱现象。
他提出了一个简单的原子模型，即电子在轨道上绕着原子核运动，在其中一可能的轨道上存在能量量子化的状态。
玻尔模型的提出，为原子结构的理解提供了一个框架，也为量子力学的发展提供了一种启示。
1925年至1926年间，根据矩阵力学和波动力学的发展，海森堡和薛定谔分别提出了量子力学的两个等价形式。
海森堡提出了矩阵力学，通过代数和矩阵运算的方法描述了粒子的行为，而薛定谔提出了波动力学，将粒子的行为转化为波函数的描述。
这两种形式都能描述量子力学体系的物理现象，它们的提出标志着量子力学的建立。
1927年，海森堡提出了不确定性原理，即无法同时精确测量粒子的位置和动量。
这个原理挑战了牛顿力学中的确定性观念，并深刻影响了科学哲学的发展。
不确定性原理的提出，标志着量子力学的成熟。
随后的几十年里，量子力学经受了严谨的数学推导和实验验证。
许多著名的物理学家，如狄拉克、费米、玻姆和海森堡等，对量子理论进行了深入的研究和发展。
他们提出了量子场论、费米-狄拉克统计和玻姆对称等重要概念，并为量子力学的应用奠定了基础，如核物理、固体物理和量子信息等领域的应用。
简述量子力学的发展历程
简述量子力学的发展历程量子力学是现代物理学的重要分支之一，它探索了微观世界的行为，并提供了一种描述粒子和波动性质的理论框架。
下面将介绍量子力学发展的历程。
量子理论的奠基者可以追溯到19世纪末的普朗克。
当时，普朗克研究黑体辐射时，发现通过将能量量子化为小包团，可以更好地解释观察到的现象。
根据普朗克的假设，能量以不连续的方式来传播，而不是连续的波动。
接下来的突破性发现是爱因斯坦的光电效应理论。
在光电效应中，当光照射到金属表面时，会释放出电子。
爱因斯坦解释了这一现象，认为光的能量以粒子形式的“光子”传播。
这个想法进一步证明了能量和物质的微观粒子性质的存在。
爱因斯坦的工作促使德国物理学家玻尔提出了原子理论的量子化概念，即电子只能处于特定的能级中，并通过辐射和吸收能量来跃迁到不同的能级。
这一解释为后来量子力学的发展奠定了基础。
1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了著名的薛定谔方程，也被称为量子力学的基本公式。
这个方程描述了微观粒子的波函数随着时间的演化。
根据波函数的模的平方，可以计算出粒子在不同位置的出现概率。
同时，德国物理学家海森堡也提出了著名的量子力学的另一种数学形式，即矩阵力学。
他发展了矩阵和波函数之间的数学关系，可以用来计算物体的动力学性质。
同时，他提出了不确定关系原理，即无法同时准确确定粒子的位置和动量。
在20世纪30年代，量子力学取得了多个重要结果。
德国物理学家狄拉克提出了量子力学的相对论性版本，即量子场论。
狄拉克获得了著名的相对论性自旋方程，描述了粒子的自旋性质。
同时，量子电动力学的发展也让人们对微观粒子的相互作用有了更深入的理解。
在量子力学的发展过程中，还有一些其他的重要贡献，例如泡利不相容原理、玻色-爱因斯坦凝聚、激光原理等。
这些发现不仅推动了理论物理学的发展，也带来了众多实际应用，如量子计算、量子通信和量子纠错等。
总的来说，量子力学的发展历程经历了从普朗克的能量量子化概念，到爱因斯坦的光电效应和物质的粒子性质，再到玻尔的量子化假设和薛定谔的波函数方程的提出。
量子力学的发展史
量子力学的发展史量子力学是现代物理学中最为重要的分支之一，它的发展历史可以追溯到20世纪初。
在这个时期，人们开始对物质的微观结构进行了深入的研究，发现了许多神奇而又令人困惑的现象。
这些现象在当时的经典物理学中无法解释，因此人们开始寻找新的理论来描述它们。
1900年，德国物理学家普朗克提出了能量量子化假设，这种假设认为能量并不是连续的，而是以粒子的形式存在，这种粒子被称为光子。
这一假设为量子理论的发展打下了基础。
1913年，丹麦物理学家玻尔提出了原子的量子化假设，认为原子的电子只能存在于特定的能级上，而不能存在于任意的能级上。
这种假设解释了许多原子光谱现象，成为了现代量子力学的基础。
1924年，法国物理学家德布罗意提出了波粒二象性假设，认为所有的物质都具有波动性，而且波动的频率和能量之间存在着一种对应关系。
这种假设不仅解释了光的粒子性和物质的波动性，还为后来的量子力学打下了重要的基础。
1925年，德国物理学家海森堡提出了矩阵力学，这是量子力学的一个重要分支。
矩阵力学认为量子力学中的物理量不是像经典物理学中那样具有确定的数值，而是具有一些可能性，这些可能性可以通过矩阵来描述。
这种做法在当时引起了很大的反响，成为了量子力学的重要发展方向之一。
1926年，奥地利物理学家薛定谔提出了波函数的概念，这是量子力学的又一个重要分支。
波函数是描述量子力学中物体状态的数学函数，通过对波函数的求解，可以得出物体的各种物理量。
这种方法在当时得到了广泛的应用，成为了量子力学的基本方法之一。
1927年，德国物理学家海森堡提出了著名的不确定性原理，这是量子力学的又一个重要成果。
不确定性原理认为，对于某些物理量，比如位置和动量，我们无法同时知道它们的精确数值，只能知道它们的概率分布。
这种做法在当时引起了很多争议，但后来证明是正确的。
随着量子力学的发展，人们不断发现新的量子现象，比如量子纠缠、量子隧穿等。
这些现象不仅深化了我们对物质微观结构的认识，还为未来的量子技术发展奠定了基础。
浅谈量子理论的发展史
浅谈量子理论的发展史摘要：19世纪末，对于出现涉及分子、原子等新的物理现象与经典物理现象相悖时，经典物理学家努力用经典理论来诠释这些现象，显得顾此失彼，无能为力。
在1900到1926年间，以维恩、瑞利-金斯、爱因斯坦、薛定谔等为代表的物理学家们前仆后继，不断冲破旧的传统理论，提出了新的理论，建立了新的模型，并且很好地解决了量子理论的能量分立性概念与经典物理平滑连续概念之间的矛盾，进入了量子理论发展的快车道，最终使量子理论得以建立形成。
关键词：量子理论；普朗克；瑞利-金斯；波尔；爱因斯坦1887年卡尔斯鲁厄大学的实验室中闪出一道令人兴奋的电火花，将古老的光学囊括进新兴的电磁学中时，赫兹将电磁学的大厦完美的封顶【1】。
经典物理理论已成为金科玉律，似乎永不可动。
1900年，开尔文在演讲中说：“在已经建成的科学大厦中，后辈物理学家似乎只要做一些零零碎碎的修补工作就好了。
”但当人们站在物理学的大厦前沉湎于“晴朗天空的远方”时，“两朵小小的令人不安的乌云”被敏锐地发现，生产和技术的发展促使实验上一个又一个自然面纱被揭开。
“两朵小小的乌云”却演化为两场革命性的风暴，下面两个新理论一曰量子论，二曰相对论，云霄雨霁，云蒸霞蔚。
在霓虹中，现代物理学的大厦在这块基石上平地而起。
而说起量子论无疑给人类提供了了解描述自然新的方法。
当原子、黑体辐射、光电效应等现象从实验室中走进人们的视野时，传统的物理学理论在对它们进行诠释时，显得捉襟见肘。
20世纪初，新现象在发展良好的实验技术中接踵而至。
面对新现象和经典理论的矛盾，人们不顾于旧思想，冲破原有的藩篱，寻幽入微，建立了新的理论【2】。
量子理论分为黑体辐射以及进一步的量子假设，基尔霍夫首先发现热辐射与腔体本身的材料没有必然关系，只受温度影响，这也是黑体辐射的雏形，之后斯特潘通过实验证明了辐射压力与辐射能量之间的比值为1：3。
当热力学和光谱学的日益发展，衍生出了热辐射这一新兴学科的兴起。
大学物理量子力学发展史
德拜的工作暗示了不仅光波带有 量子的性质，物质的波动也同样 带有量子的性质。
2
原子结构——1913年，波尔将量子论应用于原子结构，假定原子内 电子的角动量合轨道是量子化的，电子在不同能量的轨道上跃迁产生 或吸收具有与能量差相同能量的光量子。
波尔模型的成功大大推动了量子论的发展，但是波尔模型假定的正确 性一直是受关注的重要问题，同时它也不能解释光谱的强度。
三大理论形成了完整的数学框架，在解释某些 自然现象时取得了很大的成功，当时人们相信它们能 解释万物运动的规律，但经过努力，仍不能解释上述 这些物性的经验规律是如何由基本规律形成的。 新的发现和经典理论预见的结果相左——光速不变、 黑体辐射、光电效应、放射性、电子轨道的不稳定 性等，形成了传统物理学的危机。
Байду номын сангаас
杨以双缝干涉实验证明了波动说，争论方告一段落。以后麦克斯韦导出电磁
2
波，并由光速和电磁波速度相等说明光也是电磁波，光的波动说得到了电磁 场理论的支持。
二、量子论的发展
固体比热——固体比热在室温 以上时一常数，由声波每一自由 度的平均能量与kT成正比所决 定，但低温的比热与此偏离。 1912年，德拜根据爱因斯坦在 1907年的一个想法计算了固体 的比热，假定声波的能量也和其 频率成正比，比率常数也为普朗 克常数，得到在低温和高温下都 符合实验的结果。
量子力学发展史
一、量子论的提出
1918年获得诺贝尔物理学奖
1900年12月14日，德国物理学家马克思·普朗克发表了一篇重要的 论文，他在分析黑体辐射的能谱时，提出了光的能量和频率成正比 并以不连续的量子状态辐射的新概念。
19世纪末，已建立了三大物理理论： （1）牛顿力学，确定粒子的运动； （2）麦克斯韦电动力学，确定电磁场和电磁波的运动； （3）热力学和统计物理，确定热平衡态的物性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
这是人类认识自然界的历史上第一次揭示了微观客体的
波动性和粒子性的对立统一。
光量子概念的实验检验
1915年，怀疑光量子论的美国实验物理学家密立根，通过
检验光量子论的推论：爱因斯坦的光电效应公式，不得不
宣布“它的无歧义的实验证实”。
首先把光看作是某种以光速c在真空中运动的粒子亦即光量 子的是爱因斯坦。正式赋予光子这一名称的是康普顿。
稳定性问题。正在他日夜苦思之际，他在一位朋友汉森 (H.M.Hansen)向他提到氢光谱的巴耳末公式，劝他认真考 虑这个事实。 同时，斯塔克(J.Stark)的著作中有关价电子跃迁产生辐射的
思想也对他有启发。
他把这些事情联系到了一起，突然头脑里出现了一个飞跃。
后来，玻尔回忆到：“当我一看到巴耳末公式，我对整个
不过，爱因斯坦并不是简单地回到了牛顿的微粒论，对 波动论采取排斥态度，而认为两者各自反映了光的本质 的一个侧面：对于统计的平均现象，光表现为波动，对
于瞬时的涨落现象，光表现为粒子。
光的波粒二象性的提出
换言之，爱因斯坦的粒子不同于牛顿的粒子，而是既具
有能量又具有动量的粒子，这就使得的光不仅具有波动 性，而且具有粒子性，是波动性和粒子性的辩证统一， 即光具有“波粒二象性”。
但是，光子虽然能被认为是粒子，但又是波，因为它们 具有确定的振荡频率，又有实验上所完全确立的波动现
象，如绕射、干涉等效应。
由微粒而波动，由波动而波粒二象性的认识的历史发展 表明：人的认识的确是一个“正、反、合”的过程，或 者说符合唯物辩证法所揭示的“否定之否定”的规律。
3、玻尔的原子结构理论
随着量子论的提出和发展，人们对原子的结构也有了新认识。 1903年J.J.汤姆逊用一个类似葡萄干面包的原子模型来解释 原子的各种性质。然而这一模型与粒子透过金属箔的散射
分布不相符合，因为实验观测到散射角远远大于按照汤姆逊
模型所作的理论预测。
1911年，关于原子结构的研究，卢瑟福在他的α粒子散射实 验的基础上，提出一个由电子绕原子核而旋转的原子模型， 即有核原子模型。
第七讲 量子理论的发展史
量子论的建立和发展大体上经历了5个阶段：1、“紫外灾 难”的出现和普朗克量子论的提出；2、爱因斯坦的光量 子论和光的波粒二象性的提出；3、玻尔的原子结构理论 的提出；4、旧量子论的困难和物质波的发现；5、量子力 学的建立。
量子理论的创建
20世纪初，物理学的另一项重大的创新是量子论的建立。 1900年普朗克(Max Planck)为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困 难，引入了能量子概念，为量子理论奠定了基石。
普朗克的量子假说的出台
也就是说，在辐射的发射或吸收过程中，能量不是无限可 分的，而是有一最小的单元。这个不可分的能量单元，普 朗克称之为“能量子”或“量子”，它的数值是h，其中 是辐射的频率，h叫做“作用量子”，是一个普适常数，以
后人们称之为“普朗克常数”。
1900年12月14日，普朗克向德国物理学会报告了他的这一 大胆假说，这就是量子论的诞生。
玻尔参加了射线散射的实验工作，帮助他们整理数据和撰
写论文。玻尔就这样在关键的时刻参加到卢瑟福的工作之 中，成为这个集体的理论核心人物。
玻尔坚信卢瑟福的有核原子模型是符合客观事实的，也很 了解他的理论所面临的困难，他认为要解决原子的稳定性 问题，唯有靠量子理论，即要描述原子现象，就必须对经 典概念进行一番彻底的改造。
2、爱因斯坦的光量子理论
1905年，爱因斯坦继承了普朗克所提出的这一革命性的观 念，用以解释当时的电磁理论所不能完全解释的光电效应， 亦即在光的照射下，由金属逸出的电子的能量和光的强度
无关，但和波长有关。
爱因斯坦指出，如果接受了普朗克的量子假说，那么将能 很自然地解释光电效应。爱因斯坦由此而获得了诺贝尔奖。
玻尔注意到，如果光辐射具有量子性，也就是说光辐射
时并不像经典电磁学所预期的那样，连续地释放出带电 粒子所具有的能量，而以不连续的形式，即至少以某种 “最小”的能量单元，亦即hv的形式释放能量，那么这一 量子性的起源，必定来自原子结构所具有的某些特点。
1912年底，玻尔已返回丹麦，他仍在研究有核原子模型的
普朗克和爱因斯坦
从能量子到光量子
但爱因斯坦不满足普朗克把能量不连续性只局限于辐射的发
射和吸收过程，而认为即使在空间的传播过程中，辐射也是 不连续的，是由不可分割的能量子组成的。
于是在“关于光的产生和转化的一个推测性观点”的论文中， 指出关于光的产生和转化的瞬时现象，波动论的结论同经验 不相符，要解释这类现象，只能假设光是由能量子所组成。
卢瑟福有核原子模型认为，原子里面绝大部分是虚空的，原 子中间有一个原子核，该模型得到了实验的验证，也取得了 多方面的成功。
但是，卢瑟福模型也有一个原则性的理论上的困难，那就按
照电磁学的理论，外围电子在围绕原子核旋转亦即做加速运
动时，将不断辐射出电磁波，而最后却将掉到原子核里面， 为原子核所俘获，成为其半径只有10-13厘米大小的原子。然 而，当时所有测到的原子的半径，却至少有10－8厘米
普朗克的量子假说的出台
1900年10月7日，鲁本斯夫妇访问普朗克，告诉他，瑞利 的辐射定律在长波部分同他的实验结果一致。普朗克受到 启发，立即尝试去寻找新的辐射定律，使它在长波部分渐
近于瑞利定律，而在短波部分则渐近于维恩定律。
当天晚上他把自己1899年的公式加以修改，就得到了合乎
上述要求的辐射定律。1900年10月19日他在德国物理学
事情就豁然开朗了。”于是玻尔很快就写出了著名的“三 部曲”，题名“原子构造和分子构造”——I、II、III的三 篇论文，经卢瑟福推荐，发表在1913年《哲学杂志》上。 玻尔的原子理论取得了巨大的成功， 完满地解释了氢光谱
会上报告了这一结果。鲁本斯当天晚上做实验检验，证明 普朗克的新的辐射定律同实验结果完全相符。
普朗克的量子假说的出台
但是，当时普朗克的辐射公式是根据实验数据凑出来的半
经验定律，得不到合理的理论解释。
为了寻找这个公式的理论根据，普朗克紧张地工作了两个 月，终于发现，要对这个公式作出合理的解释，惟一可能 的出路是假设：物体在发射辐射和吸收辐射时，能量不是 连续变化的，而是以一定数量值的整数倍跳跃式地变化的。
为“紫外灾难”。
物理天空的第二乌云：“黑体辐射”
黑体（“绝对黑体”）是指在任何温度下都能全都吸收落在
它上面的一切辐射而没有反射和透射的理想物体，是用来 研究热辐射的。
黑体辐射的特点是：各种波长(颜色)的辐射能量的分布形 式只取决于黑体的温度，而同组成黑体的物质成分无关。
对“黑体辐射”的研究导致“紫外灾难”
家尼尔斯· 玻尔的杰出工作，迅 速得到科学界的公认。
1922年）也是一个物理学家，因发
现原子核的非对称性而获1975年的 诺贝尔奖.
玻尔提出定态轨道原子模型始末
1911年，玻尔到英国剑桥大学卡文迪什实验室学习和工作， 正好这时曼彻斯特大学的卢瑟福发现了原子核。
卢瑟福也曾是卡文迪什实验室的研究生。一天，卢瑟福回
19世纪末期，实验已经能对热辐射所产生的光谱及其强度
的分布进行精密的测定。 1893年，德国物理学家维恩发现黑体的温度(绝对温度)同 所发射能量最大的波长成反比(维恩位移定律)。1896年维 恩通过半理论半经验的办法，找到了一个可用来描述能量
分布曲线的辐射定律。
这个定律或说公式，在短波部分同实验很符合，但在长波 部分却偏离很大。
1923年，康普顿发现康普顿效应，成为光量子论的判决性 实验，被物理学家公认为光量子存在的确凿证据。
康普顿实验的确证
1923年，康普顿在测量X射线和某些物质的散射时，发现某 些散射后的X射线的波长变长了。康普顿为了解释这一现象， 就除了假定光子的能量：E＝hv以外，还吸收了在1917年由 爱因斯坦对光子还具有动量p的假定，亦即p=hv/c
1、“紫外灾难”的出现和普朗克量 子论的提出
物理天空的第二朵乌云：“黑体辐射”→ “紫外灾难” 量子论的产生是由黑体辐射问题引起的。根据经典物理学，
可以得到：辐射的能量与频率的平方成正比。所以，当辐
射频率极高时，能量必然趋于无穷大，即在紫色端发散。
对于由经典物理学解决热辐射问题导致的这一结果，被称
随后，爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子
假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的 发展打开了局面。
1913年，玻尔在卢瑟福有核模型的基础上运用量子化概念，对氢光谱 作出了满意 的解释，使量子论取得了初步胜利。 旧量子论
波粒二象性新思想的提出
以后，玻尔、索末菲(A.J.Sommerfeld)和其他许多物理学家为发展量子
理论花了很大力气，却遇到了严重困难。要从根本上解决问题，有待 于新的思想，那就是波粒二象性。
光的波粒二象性早在1905年和1916年就已由爱因斯坦提出，并于1916
年和1923年先后得到密立根光电效应实验和康普顿X射线散射实验证实。
物质粒子的波粒二象性却是晚至1923年才由德布罗意(Lous de Broglie) 提 出 ， 这 以 后 经 过 海 森 伯 (W.Heisenberg,1901~1976) 、 薛 定 谔 (E.Schrodinger,1887~1961) 、 玻 恩 (Max Born,1882~1970) 和 狄 拉 克 (P.A.Dirac)等人的开创性工作，终于在1925~1928年形成完整的量子力 学理论，与爱因斯坦相对论并肩形成现代物理学的两大理论支柱。