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  • 1 # 阿諾德爵士

    去年大物學了相對論,今年結構化學粗略學了量子力學,雖然推導過程計算十分繁瑣,也就淺嘗輒止,不過科普,講一點結論性的東西,還是可以的。。。。

    量子力學,研究範圍自然也就是分子原子電子層面。要知道,物質小到這個級別,牛頓經典物理給你的理論,就不可靠了。

    1、波粒二象性 這個應該是最簡單直白的了,定性的東西。光,它到底叫光子,還是光波。後來證明了,它既是粒子(光的干涉),又是波(光的衍射)。它具體哪種形態,看你怎麼測了。你要是干涉實驗,它就體現粒子性。。。。同樣的,電子、質子、夸克等等也有這個性質。。。

    2、不確定原理。△X×△p≥h/2π它的意義就是在確知電子位置的瞬間,關於它的動量我們就只能知道相應於其不連續變化的大小的程度。於是,位置測定得越準確,動量的測定就越不準確,反之亦然。還有一對△E△T≥h/2π,能量的準確測定如何,只有靠相應的對時間的測不準量才能得到。

    3、對分子結構,原子結構的完美理論解釋

    這就是我學習的,利用薛定諤方程,系統解釋分子軌道能級。。。深的就不說了。就談一下氫原子,高中已經學習了氫原子的軌道能級,知道能級、躍遷的概念足夠了。一個觀念,原子並不是太陽系模型,瞭解一下電子雲就知道,s軌道球狀,p軌道啞鈴狀,d軌道梅花狀,電子雲是電子出現的機率。。。這就足夠了

    太深的你也不好理解,淺嘗輒止高中足夠了,想系統學習必須有高等數學和線性代數的支援

  • 2 # ooO孫悟空Ooo

    還是從偉大的科學家愛因斯坦和他的發現講起吧,光電效應。光量子化的過程

    故事發生在1905年,這一年又被稱為愛因斯坦年。在這一年內愛因斯坦的三大發現震驚了世界,它們分別是布朗運動、狹義相對論、和光電效應。我們要說的光電效應是今天的主角,它是人類在理解量子的道路上邁出的第二步。也因此愛因斯坦獲得了1921年的諾貝爾物理學獎。

    光電效應:光照射在金屬板上電子會被打飛出來。這個不難理解,光是電磁波的一種,本身帶有能量。它照射在金屬上使得電子獲得足夠的能量逃脫原子核的束縛而飛散出去。但是問題在於並不是所有的電磁波都能將電子打飛出去,而是有一個臨界頻率存在。頻率越大波長越短能量越高,也就是說大於一定頻率的電磁波才能將電子打飛,而低頻的照射多久都不會有電子飛出去。如果光是連續不斷的,那麼持續照射應該都會有電子飛出,就像往水缸裡蓄水,大臉盆能倒滿,小杯子一直倒也能倒滿。這就很難理解了,最終愛因斯坦給出了答案。

    愛因斯坦認為:光本身不連續,而是由一個個的光子微粒組成的。如果單個光子的能量足夠大,那麼打在金屬板上就能使電子有足夠的能量飛出原子。如果單個的光子能量不夠,就像蒼蠅撞皮球一樣即使一群蒼蠅間斷的撞,皮球也不會動。這樣光電效應就解釋的通了。這就是光被量子化的過程。

    所有微觀世界的粒子,原子、原子核、光子、電子都是量子。它們並不滿足牛頓經典力學規律,而是滿足海森堡的不確定性原理,即粒子的位置和動量不可同時測的。

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