[PPT]第2章(汪凯巍班)
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Lm是什么意思,白炽灯与日光灯为什么不一样? ..... 因此量子效率应为常数,则此时探测器光频响应为与波长成正比,为一条直线。 量子效率. 普朗克常数. 电子电荷.
量子是什么?
(2014-02-09 06:33:21)
大家知道,电子(Electron)在导线中流动形成所谓“电流”(“Electricity”)。那么,量子(Quantum)是什么呢?
1894年,德国物理学家普朗克(Max Planck,1858-1947)接受委托研究黑体辐射问题,寻求电磁辐射效率的最大化,苦苦思索,不得其解。
1900年12月14日,研究结果终于出来了,但是,这项研究的结论却出乎人们的意料。普朗克发现,要是严格遵守黑体辐射实验的观察结果(不是”口是心非“),电磁辐射能必须采取离散化(Quantized)的处理方式,也就是说,“the energy could only be a
multiple of an elementary unit(基本单位的倍数)”。这个基本的”电磁辐射作用量“被叫做普朗克“作用量子”(”Action
quantum“)。我认为,将普朗克电磁辐射“作用量子”会意地翻译为什么“能量量子”是望文生义,牵强附会,词不达意,误导读者。
电磁辐射量子化不等于一般能量的量子化,老牛拉车不需要量子化。量子论只有局限在电磁能辐射的范畴内才有意义。由此,在普朗克量子概念基础上,1905年,爱恩斯坦提出光子(Photon)理论,彻底解决所谓“光电效应”的解释问题。随后,在1913年,玻尔提出原子核的“行星模型”,一直沿用至今。
美国物理学家费米(E.Fermi,1901-1954),是普朗克量子论的伟大开拓者与实践者,参与美国曼哈顿计划(制造原子弹),被誉为“原子弹之父”。费米一生的最后几年主要从事高能物理的研究。1949年,费米揭示宇宙线中原粒子的加速机制,研究了Л介子、μ子和核子的相互作用,提出宇宙线起源理论。1952年,发现了第一个强子共振现象。1949年,与杨振宁教授合作,费米提出了基本粒子的第一个复合模型。为纪念费米对核物理学的重大贡献,美国原子能委员会设立了“费米奖”,以表彰为和平利用核能作出贡献的各国科学家。
在此,我想指出的是:费米创立、发展了量子统计学,用来描述某类粒子大量聚集的现象(凝聚态物理学)。这类粒子人们称为“费米子“(Feimion)。由于电子、质子和中子是构成普通物质的三种“建筑材料”,它们都是”费米子“。所以,费米学说具有重要的科学意义。费米量子统计方程可以使我们更好地了解原子核、”退化物质“(诸如出现在某些种类星体内部的退化物质)的物理行为,以及金属的特性和导电行为(这是一个有明显实际用途的研究课题)。1934年,用中子轰击原子核产生人工放射现象,也有费米的功劳。
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