簡述量子力學的發(fā)展

1、簡述量子力學發(fā)展簡述量子力學發(fā)展摘要摘要:量子力學是研究微觀粒子運動規(guī)律的物理學科，屬于研究微觀粒子運動規(guī)律的分支。它的主要研究對象是分子、原子、凝聚態(tài)物質(zhì)，此外還有原子核結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等基礎(chǔ)性理論。它同相對論共同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學的理論基礎(chǔ)，量子力學除了在近代物理學方面起著基礎(chǔ)性作用，同時在化學等相關(guān)學科以及很多近現(xiàn)代技術(shù)中得到廣泛應用。通過量子力學的發(fā)展，人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)以及相互作用的原理的了解發(fā)生了質(zhì)的變化。通過量子力學，很多之前無法解釋

2、的現(xiàn)象得到了真正的解釋，新的現(xiàn)象也被精準的預言出來，因為通過量子力學的精確計算，以及精確的實驗證明，很多之前無法觸及的領(lǐng)域漸漸清晰明朋。量子力學發(fā)展前景廣闊，在許多機器中，量子隧道的效應已經(jīng)發(fā)展成事實，如閃光存儲片中可以通過量子隧道效應完成清除存儲單元的工作。雖然量子力學主要是在物質(zhì)的原子范疇內(nèi)被廣泛應用，但是很多大型系統(tǒng)也正在或?qū)\用到量子效應。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：量子力學物理微觀發(fā)展應用一、舊量子論的產(chǎn)生和發(fā)展一、舊量子論的產(chǎn)生和發(fā)展

3、由于人們在十六、十七世紀對機械運動的基本規(guī)律已有了比較系統(tǒng)、比較完整的了解，經(jīng)過伽里略、牛頓等科學家進行科學實驗和推理，從而產(chǎn)生了物理學到了十八世紀，物理學迅速地向前發(fā)展，以牛頓力學為基礎(chǔ)，先后形成了熱學和分子運動論、電磁學理論。到了十九世紀中期，形成了完整的、系統(tǒng)的經(jīng)典物理學理論體系。運用這種經(jīng)典理論，人們成功地解釋了許多物理現(xiàn)象，解決了不少生產(chǎn)實際問題。由于經(jīng)典物理學在發(fā)展過程中幾乎沒有遇到什么重大難題，因而當時有許多物理學家錯誤地

4、認為經(jīng)典物理學理論是物理學的“最終理淪”，往后沒有什么重大的工作可做了，只是解一下微分方程和對具體問題進行解釋。但是，也就是在物理學家舉杯慶賀經(jīng)典物理學取得輝煌成就的時候，在經(jīng)典物理學晴朗的天空中，不斷出現(xiàn)了幾朵“烏云”—經(jīng)典理論無法解釋的實驗事實。其中最著名的是開耳芬稱之為“第一號烏云”的邁克爾遜—莫雷實原子以下的尺度，原子核物理學就是在其引導下廣泛發(fā)展的，進而發(fā)展為現(xiàn)在的基本粒子物理學。因此可以說，量子力學在人類對物質(zhì)世界認識方面起

5、著至關(guān)重要的作用，促使人們的眼光從宏觀層次跨進微觀層次。而另一個發(fā)展方向就是更大尺度的應用，例如分子問題，即量子化學相關(guān)問題。此外還有固體物理和凝聚態(tài)物理的相關(guān)問題。從研究對象的尺度來說范圍也逐漸擴大，從固體物理到地球物理、行星物理，最后延伸到夭體物理和宇宙物理。二、德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)一物質(zhì)的波粒二象性二、德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)一物質(zhì)的波粒二象性在前面談到，為了解釋原子的分立的線狀光譜，需要假定原子具有分立的能級，即假設(shè)原子內(nèi)電子運動的

6、某種不連續(xù)性?？墒请娮幼鳛橐环N粒子，本身不能提供運動能量不連續(xù)性的根據(jù)，要進一步發(fā)展理論，必須從電子運動本性的探索入手。1923年法國青年物理學家德布羅意(L.deBroglei)第一個提出了這個想法，他大膽假定物質(zhì)粒子也有波動性。德布羅意提出物質(zhì)波的假設(shè)不是偶然的。當時他正在他兄長莫里斯的X射線實驗室工作，因此，他對于那些在經(jīng)典物理學理論的框架中所無法解決的問題十分熟悉。同時，光的波粒二象性和舊的量子論給了他很大的啟示。如果承認光的波

7、粒二象性，就是說承認原來以為只有波性的東西(如電磁波)竟可以有粒子性反過來，原來只有粒子性的東西，為什么不可以有波性呢德布羅意就是這樣把問題倒過來考慮，提出了這樣一個問題:“整個世紀來，在光學上，比起波動的研究方法來，是過于忽略了粒子的研究方法在物質(zhì)的理論上，是否發(fā)生了相反的錯誤呢是不是我們把關(guān)于`粒子’的圖象想得太多，而過份忽略了波的圖象呢”在他對問題作了這種根本性的考慮之后，他大膽提出了微觀粒子也具有波動性的假設(shè)。1923年他向法國