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量子論的誕生:普朗克——1月14日科學史上的今天

2018-01-15 13:41:22 書問  科學π 工作室

  在物理學界,普遍認為量子論誕生於兩位偉人之手,阿爾伯特·愛因斯坦和馬克斯·普朗克,他們使量子論成為近代物理發展的基石。

  普朗克量子論的研究是從“黑體輻射”開始的。19世紀末,魯梅爾等人得出了“黑體輻射”的實驗結果,希望能在實驗的基礎上,得到一個普遍的公式來表述黑體的輻射規律。面對這種情況,普朗克建立了一個黑體輻射公式,它在黑體輻射的全波段都能適用,而且與實驗數據契合得很好。

  1900年12月14日,普朗克發表了題為“論正常光譜分布定律的理論”的論文,認為黑體輻射能量來自空腔物質中帶電粒子的振動,而這些振動是按照不同的振動模式分布的,從而得出著名的電磁波輻射能量的量子化公式。

這個公式告訴人們光的輻射能量並不是連續的,輻射能量只能一份份地以最小單位μν的整數倍方式發射出來。普朗克的量子論使人們對原子和亞原子有了全新的認識,帶動了一系列新的普適單位,成為開啟新物理領域的基礎,他因此獲得了1918年諾貝爾物理學獎。

  這個公式告訴人們光的輻射能量並不是連續的,輻射能量只能一份份地以最小單位μν的整數倍方式發射出來。普朗克的量子論使人們對原子和亞原子有了全新的認識,帶動了一系列新的普適單位,成為開啟新物理領域的基礎,他因此獲得了1918年諾貝爾物理學獎。

  普朗克的量子假說要比愛因斯坦光量子概念的提出早了約5年的時間,但只是針對空腔內物質原子做微小振動的振子,並沒有從理論上對電磁波的量子化做出進一步的解釋。普朗克的量子論在一開始只是一種純粹的假設,它與經典物理不相容,卻解釋了經典物理解釋不通的黑體輻射現象。正因為普朗克沒能確定電磁場的量子化,使他的量子論帶有某種根基上的局限性。

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  書名科學歷:科學史上的今天

  作者科學π工作室, 編著

  出版清華大學出版社

  定價99元

(責任編輯:杜川疆 )
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