量子论的解释到底应是什么
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/26 06:42:56
量子论的解释到底应是什么
量子论的解释到底应是什么
量子论的解释到底应是什么
管人们对量子理论的含义还不太清楚,但它在实践中获得的成就却是令人吃惊的.尤其在凝聚态物质--固态和液态的科学研究中更为明显.用量子理论来解释原子如何键合成分子,以此来理解物质的这些状态是再基本不过的.键合不仅是形成石墨和氮气等一般化合物的主要原因,而且也是形成许多金属和宝石的对称性晶体结构的主要原因.用量子理论来研究这些晶体,可以解释很多现象,例如为什么银是电和热的良导体却不透光,金刚石不是电和热的良导体却透光?而实际中更为重要的是量子理论很好地解释了处于导体和绝缘体之间的半导体的原理,为晶体管的出现奠定了基础.1948年,美国科学家约翰·巴丁、威廉·肖克利和瓦尔特·布拉顿根据量子理论发明了晶体管.它用很小的电流和功率就能有效地工作,而且可以将尺寸做得很小,从而迅速取代了笨重、昂贵的真空管,开创了全新的信息时代,这三位科学家也因此获得了1956年的诺贝尔物理学奖.另外,量子理论在宏观上还应用于激光器的发明以及对超导电性的解释.
而且量子论在工业领域的应用前景也十分美好.科学家认为,量子力学理论将对电子工业产生重大影响,是物理学一个尚未开发而又具有广阔前景的新领域.目前半导体的微型化已接近极限,如果再小下去,微电子技术的理论就会显得无能为力,必须依靠量子结构理论.科学家们预言,利用量子力学理论,到2010年左右,人们能够使蚀刻在半导体上的线条的宽度小到十分之一微米（一微米等于千分之一毫米）以下.在这样窄小的电路中穿行的电信号将只是少数几个电子,增加一个或减少一个电子都会造成很大的差异.
美国威斯康星大学材料科学家马克斯·拉加利等人根据量子力学理论已制造了一些可容纳单个电子的被称为“量子点”的微小结构.这种量子点非常微小,一个针尖上可容纳几十亿个.研究人员用量子点制造可由单个电子的运动来控制开和关状态的晶体管.他们还通过对量子点进行巧妙的排列,使这种排列有可能用作微小而功率强大的计算机的心脏.