能量的量子是最小能量吗?为什么呢?是怎么推导出来的呢?》

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/26 00:25:03
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有很多体系的能量不是连续变化的,而是一级一级的上升.每一级就叫能级.这叫做能量的量子化.一个“量子”是体系可以吸收和放出的最小能量单位.电磁波能量量子化后对应的量子叫“光子”,机械波能量量子化对应的量子叫“声子

要说推导嘛,一般是这样的:写出一个薛定谔方程,然后由一定的边界条件解本征值问题.一般本征值就是离散的,即量子化的.

关于能量量子的发现,是一个典型的先有数学后有物理的过程。
最初对于黑体辐射的研究中,有两个辐射能量分布公式。一个是维恩从经典热力学推倒出的:ρ=bλ^(-5)e^(-a/λT) 其中ρ表示能量分布的函数,λ是波长,T是绝对温度,a,b是常数。 这个公式采用的是分子假设方法,很显然把辐射看成是“粒子”。很不幸这个公式只适用于短波部分。在长波部分失效。
还有一个是瑞利从麦克斯韦方程推...

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关于能量量子的发现,是一个典型的先有数学后有物理的过程。
最初对于黑体辐射的研究中,有两个辐射能量分布公式。一个是维恩从经典热力学推倒出的:ρ=bλ^(-5)e^(-a/λT) 其中ρ表示能量分布的函数,λ是波长,T是绝对温度,a,b是常数。 这个公式采用的是分子假设方法,很显然把辐射看成是“粒子”。很不幸这个公式只适用于短波部分。在长波部分失效。
还有一个是瑞利从麦克斯韦方程推倒出的,把辐射看成一种“波”,ρ=(8πν/c^3)kT。同样不幸,这个公式只适合长波部分。
普朗克从数学上做手脚,试图把两个公式合璧。他利用数学技巧,纯粹“凑出”一个适合任何波长的公式:ρ=c1/λ^5[e^(c2/λT)-1]
有了公式,但是没有人知道这个公式究竟是什么意思,经过6年的思考,普朗克终于找到了这个公式背后的意义,那就是:必须假设,能量在发射和吸收的时候,是不连续的,是一份一份的。是有个最小单位的,普朗克叫它“能量子”,简称量子。

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