相对论与量子理论-时空与微观世界探秘

课程章节教学资源

1 爱因斯坦与相对论诞生前的物理

1 物理一词的起源

2 最早的物理知识

3 物理科学的开始

4 历法知识

5 伽利略的成就

6 牛顿

7 波动光学与电磁学起源

8 热学诞生

2 量子论和相对论的诞生

1 量子论的诞生

2 迈克尔逊-莫雷实验

3 洛仑兹收缩

4 相对论的诞生

3 相对论的结论

4 爱因斯坦

5 双生子佯谬

6 对相对论做过贡献的人

7 量子世界

1 物理学的一些重要发现

2 原子结构

3 杨振宁

4 泡利趣事

5 海森堡求学

6 戈丁根大学

7 量子力学建立

8 上帝掷骰子吗

8 反物质

1 真空

2 反粒子

3 反物质

◆ 上一课下一课◆

2.1 量子论的诞生

普朗克提出量子论的背景

1870年-1871年普法战争

德国获得胜利，大力发展钢铁制造。由于冶金以及照明设备制造等的需要，人们急需找到黑体辐射强度和辐射频率的关系。1889年卢默与鲁本斯通过研究空腔辐射得出了黑体辐射光谱的实验数据。但是，单使用实验数据找对应点的方法十分不便，于是，人们开始了寻找一般的公式。

1900年，瑞利根据经典统计力学推出了一个公式，1905年，金斯修正了瑞利辐射公式中的一个数值错误，以后，此公式被称为瑞利－金斯公式。

其中，w(ν,T) 为辐射的能量密度，k是波尔兹曼常数，c为真空中的光速,T是热力学温度。可以看出，w在ν趋向于无穷大时趋向于无穷大，这于实验数据相违背。 1911年，奥地利物理学家埃伦费斯特用“紫外灾难”来形容经典理论的困境。

量子论

普朗克对黑体辐射展开了研究。普朗克总是尽可能试图在麦克斯韦电磁理论内部解决问题，而不是颠覆这个理论以求得突破。但最后，他不得不假定：能量的传递不是连续的，而是以一个一个的能量单位传递的。这种最小能量单位被称作能量子（简称量子）。

光子说

由爱因斯坦提出。（建立在普朗克能量子的概念之上）光子(又叫光量子)是一种静止质量为零的粒子，具有能量和动量。它的能量表hγ(γ为频率，h为普朗克常量）动量表示式为p=P=h/λ=hγ/c（γ为频率,c为光速,h为普朗克常量）在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量与频率成正比，即E=hγ （h=6.626*10^-34 J.S）

学校：	北京师范大学
开课院系：	物理系
专业大类：	物理学
开课专业：	理论物理
课时：	64

课程评价

普朗克提出量子论的背景

量子论

光子说

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