普朗克

◆◆生平简介: 马克斯·普朗克出生于1858年4月23日的基尔，是父亲的第二任妻子母亲埃玛·帕齐希（Emma Patzig ，1821年—1914年)所生的，他受洗及赐名于卡尔马克思普朗克路德维希，其赐名的名称为马克思，而马克斯也沿用此名直到他过世。而普朗克他还有另外六个兄弟姐妹，其中4个孩子【赫尔曼（Hermann ）、希尔德加德（Hildegard ）、阿达尔贝特（Adalbert ）和奥托（Otto ）】是父亲的第二任妻子所生的，而父亲的第一任妻子留下了2个孩子胡戈（Hugo ）和埃玛（Emma ）。普朗克在基尔度过了他童年最初的几年时光，直到1867年全家搬去了慕尼黑，普朗克在慕尼黑的马克西米利安文理中学（Maximiliansgymnasium ）读书，并在那里他受到─数学家奥斯卡·冯·米勒（Oskar von Miller ）（后来成为了德意志博物馆的创始人）的启发，引起青年时期的马克斯发现自己对数理方面有兴趣。米勒也教他天文学和力学和数学，从米勒那普朗克也学到了生平第一个原理——能量守恒。

1897年，哥廷根大学哲学系授奖给普朗克的专着《能量守恒原理》（Das Prinzip der Erhaltung der Energi'，1897年）。1889年4月，亥姆霍兹通知普朗克前往柏林，接手基尔霍夫的工作，1892年接手教职，年薪约6200马克。1894年，普朗克被选为普鲁士科学院（Preu?ische Akademie der

Wissenschaften ）的院士。1907年维也纳曾邀请普朗克前去接替路德维希·玻普 朗 克

科学和宗教这两者并

不是对立的，在每一

个善于思索的人的心

目中，它们是相互补

充的。

————普朗克

耳兹曼的教职，但他没有接受，而是留在了柏林，受到了柏林大学学生会的火炬游行队伍的感谢。普朗克于1926年10月1日退休，他的继任者是薛定谔。

◆◆主要成就:

●推波尔兹曼常数

普朗克的另一个鲜为人知伟大的贡献是推导出波尔兹曼常数k。他沿着波尔兹曼的思路进行更深入的研究得出波尔兹曼常数后，为了向他一直尊崇的波尔兹曼教授表示尊重，建议将k命名为波尔兹曼常数。普朗克的一生推导出现代物理学最重要的两个常数k和h，是当之无愧的伟大物理学家。

●普朗克常量

普朗克演讲的内容是关于物体热辐射的规律，即关于一定温度的物体发出的热辐射在不同频率上的能量分布规律。普朗克对于这一问题的研究已有6个年头了，今天他将公布自己关于热辐射规律的最新研究结果。普朗克首先报告了他在两个月前发现的辐射定律，这一定律与最新的实验结果精确符合（后来人们称此定律为普朗克定律）。然后，普朗克指出，为了推导出这一定律，必须假设在光波的发射和吸收过程中，物体的能量变化是不连续的，或者说，物体通过分立的跳跃非连续地改变它们的能量，能量值只能取某个最小能量元的整数倍。为此，普朗克还引入了一个新的自然常数h = 6.626196×10^-34 J·s（即

6.626196×10^-27erg·s，因为1erg=10^-7J）。这一假设后来被称为能量量子化假设，其中最小能量元被称为能量量子，而常数 h 被称为普朗克常数。

◆◆课堂内外:

●能量量子化

量子化

在宏观领域中，一切物理量的变化都可看作连续的。例如，一个物体所带的电荷是e的极大倍数。所以一个一个电子的跳跃式增减可视为是连续的变化。但在微观领域中的离子，所带电荷只有一个或几个e，那么，一个一个电子的变化就不能看作是连续的了。

普朗克在1900年提出了“量子化”的概念。像这样以某种最小单位作跳跃式增减的，就成这个物理量是量子化的。

光量子假说

普朗克最大贡献是在1900年提出了能量量子化，其主要内容：黑体是由以不同频率作简谐振动的振子组成的，其中电磁波的吸收和发射不是连续的，而是以一种最小的能量单位ε=hν，为最基本单位而变化着的，理论计算结果才能跟实验事实相符，这样的一份能量ε，叫作能量子。其中v是辐射电磁波的频率，h=6.62559*10^-34Js，即普朗克常数。也就是说，振子的每一个可能的状态以及各个可能状态之间的能量差必定是hv的整数倍。

受他的启发，爱因斯坦于1905年提出，在空间传播的光也不是连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光量子，简称光子，光子的能量E跟跟光的频率v 成正比，即E=hv。这个学说以后就叫光量子假说。光子说还认为每一个光子的能量只决定于光子的频率，例如蓝光的频率比红光高，所以蓝光的光子的能量比红光子的能量大，同样颜色的光，强弱的不同则反映了单位时间内射到单位面积的光子数的多少。