量子化概念是如何提出的? |
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来源:不详 更新时间:2012-11-9 14:27:40 |
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1、概念
量子化英文名称:quantization在经典物理学中,对体系物理量变化的最小值没有限制,它们可以任意连续变化。但在量子力学中,物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化,具体有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化,变化的最小份额称为量子。例如,频率为υ的谐振子,其能量不是连续变化,而是只能以hυ的整数倍变化,欲使其能量改变hυ的几分之几是不可能的。微粒的角动量也是量子化的,其固有量子是h/2π。量子化是微观体系基本的运动规律之一,它与经典力学是不相容的。
2、黑体辐射研究中的困难
19世纪末,人们在研究黑体辐射的过程中得到了相应的实验曲线.为了对黑体辐射实验曲线给出理论上的解释,德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利分别于1896年和1900年给出了辐射强度随波长分布的理论公式。
可相应的理论解释遇到了困难:维恩公式在短波区域与实验曲线非常接近,但在长波区域却与实验曲线偏离较大;瑞利公式(由于该公式曾被金斯修正过,所以又称瑞利一金斯公式)则在长波区域与实验曲线非常接近,但在短波区域与实验曲线偏离较大.
3、能量量子化概念的提出
为了在全波段都能够较为精确地解释黑体辐射实验曲线,普朗克于1900年底提出了大胆的假设:振动的带电微粒的能量只能是某一能量最小值的整数倍,相应的能量辐射或吸收也只能以这一能量最小值为单位而一份一份地辐射或吸收.这个不可再分的能量最小值叫做能量子,而能量子的能量与辐射或吸收的电磁波频率成正比,其中,比例系数叫做普朗克常量,取值为
h=6.6256x10-34J•s
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