量子力学

出处:按学科分类—政治、法律 河北人民出版社《思想政治工作知识辞典》第744页(731字)

研究电子、原子、分子等微观粒子运动规律的理论,是现代物理学的理论基础之一。量子是反映微观客体同宏观客体本质区别的物理概念。微观世界某些物理量不能连续地发生变化,而只能以某一物理量的最小单位的整倍数发生变化。这一最小单位就是该物理量的量子。量子的概念最早由德国物理学家普朗克于1900年解释黑体辐射时提出来的。量子力学的基本原理包括波粒二象性、测不准关系、泡利不相容原理等。波粒二象性是微观粒子的普遍属性,即同时具有粒子性和波动性。首先由爱因斯坦在19世纪末研究光电效应时提出光具有波粒二象性,后来法国物理学家德布罗意提出不仅光,一切实物粒子都具有波粒二象性。测不准关系是微观世界所特有的基本关系,即在测量中,决不能同时以最大的精确度测定粒子的位置和动量,是波粒二象性的反映。测不准关系原理是由德国科学家海森堡提出。泡利不相容原理是指一个原子中不能有两个或更多的电子处于完全相同状态的规律,即每一个量子态只能容纳一个电子。这个原理是由奥地利科学家泡利首先提出。量子力学用波函数描写微观粒子的运动状态。微观粒子的各种物理学都可通过波函数来确定取其各种可能值的几率。

量子力学的建立,是现代物理学确立的一个重要标志,极大地推动了现代科学技术的发展。原子能技术的开发、激光技术的问世、大规模集成电路的建立等,都以量子力学为基础。量子力学已成为研究原子、分子、固体、以及原子核结构、性质的有力工具,极大地促进了原子物理、固体物理、原子核物理等学科的发展。也为辩证唯物主义自然观提供了重要的科学依据,使人们对物质世界的认识前进了一大步,并结束了机械论自然观对物理学研究的统治。

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