作业帮空间量子化是什么?不要长篇大论,是简答题.
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/17 05:27:49
空间量子化是什么?
不要长篇大论,是简答题.
不要长篇大论,是简答题.
经典量子力学里有“空间量子化”一说,不过是专指原子核外电子分布的规律的.继1900年普朗克首创了量子论,1095年爱因斯坦为解释光电效应尔提出了光量子论之后,玻尔在1913年提出了空间量子化理论,这是量子力学发展史最重要的一个里程碑.
空间量子化理论是为解决当时的原子结构模型和经典电磁学之间的矛盾而提出了.当时物理学家已经认识到,原子是由原子核与核外电子组成的,并认为电子像行星绕太阳运动一样,围绕原子核作圆周运动.但是由于电子携带着电荷,按照经典电子力学,它在作圆周运动的同时必然会向外辐射电磁波,从而消耗电子的动能,最终导致电子圆周运动的离心力不足以抵御原子核的吸引而落入原子核中.
为解决这一矛盾,玻尔在当时新出现的量子论的启发下提出了空间量子化思想.认为原子核外电子的分布不是连续的,而是存在几条确定的轨道,电子只能在这几条轨道上运动.当电子因为得到能量或失去能量从一条轨道落向另一条轨道时,它也不是象一般物体那样运动过去的,而是瞬间越过去的.就像你所说的“点点之间的跳跃”.当然后来的量子力学理论认为,甚至玻尔一开始假设的确定的轨道也是不存在的,而只存在与距离原子核远近有关的能级,电子随机的在这些能级间跳跃.这就是经典量子力学所说的“空间量子化”
至于你所说的那种广义上的认为空间是不连续的观点,在现代物理学中也是存在的.超弦理论和圈量子引力理论实际上都隐含了这样的观点.比如圈量子引力将时空看成由微小的时空网格组成的.但这些理论都处于探索中
而就经典量子力学和经典广义相对论而言,并不涉及对时间量和空间量进行量子化的问题.
空间量子化理论是为解决当时的原子结构模型和经典电磁学之间的矛盾而提出了.当时物理学家已经认识到,原子是由原子核与核外电子组成的,并认为电子像行星绕太阳运动一样,围绕原子核作圆周运动.但是由于电子携带着电荷,按照经典电子力学,它在作圆周运动的同时必然会向外辐射电磁波,从而消耗电子的动能,最终导致电子圆周运动的离心力不足以抵御原子核的吸引而落入原子核中.
为解决这一矛盾,玻尔在当时新出现的量子论的启发下提出了空间量子化思想.认为原子核外电子的分布不是连续的,而是存在几条确定的轨道,电子只能在这几条轨道上运动.当电子因为得到能量或失去能量从一条轨道落向另一条轨道时,它也不是象一般物体那样运动过去的,而是瞬间越过去的.就像你所说的“点点之间的跳跃”.当然后来的量子力学理论认为,甚至玻尔一开始假设的确定的轨道也是不存在的,而只存在与距离原子核远近有关的能级,电子随机的在这些能级间跳跃.这就是经典量子力学所说的“空间量子化”
至于你所说的那种广义上的认为空间是不连续的观点,在现代物理学中也是存在的.超弦理论和圈量子引力理论实际上都隐含了这样的观点.比如圈量子引力将时空看成由微小的时空网格组成的.但这些理论都处于探索中
而就经典量子力学和经典广义相对论而言,并不涉及对时间量和空间量进行量子化的问题.
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