如何验证量子力学的存在性,量子力学是怎样被发现的?

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量子力学是怎样被发现的?

量子力学被认为是20世纪最重要的科学发现之一,它彻底改变了我们对于自然界本质的理解。下面我将讲述一个关于量子力学发现的故事,希望能够帮助你更好地理解这一领域。

在20世纪初期,物理学家们已经知道了原子是由电子和原子核组成的,但他们并不了解电子在原子中的行为。根据当时流行的牛顿物理学理论,所有物体都应该有确定的位置和速度,而这些物理规律似乎并不能完全解释电子在原子中的行为。

直到1913年,丹麦科学家尼尔斯·玻尔提出了一个假设,他认为电子只能在特定的轨道上运动,并且只能在这些轨道上吸收或辐射特定的能量量。这个假设被称为“玻尔模型”,它解释了许多实验结果,并成为当时理解原子结构的标准模型。

然而,随着科学技术的进步,越来越多的实验数据显示出了玻尔模型的局限性。例如,当科学家们用x射线照射晶体时,x射线会以相当奇怪的方式散射,而这种现象无法用玻尔模型来解释。在1924年,法国物理学家路易·德布罗意提出了一个假设:任何一种物质都具有粒子和波动的性质,即所谓的“波粒二象性”。

随后,德国物理学家马克斯·玻恩开始研究原子的光谱结构,并在1925年发现了一种新的数学形式,用于描述电子在原子中的行为。他将其称为“波函数”,并通过对波函数进行复杂的计算,成功地预测了电子在原子中的能级和光谱现象。

量子力学多久被证实的?

18年。

1918年,普朗克因量子力学方面的成就而获得当年的诺贝尔物理学奖。1900年12月24日也被科学界定为量子力学的出生日。

1900年,普朗克提出辐射量子假说,假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的,能量子的大小同辐射频率成正比,比例常数称为普朗克常数,从而得出普朗克公式E=hγ(E为不连续的能量子,h为普朗克常数,γ为能量子的频率),并正确地给出了黑体辐射能量分布。1900年12月24日普朗克发布了这一研究成果。

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