在高中，我們習慣於學習物理。 然而，有一種物理學可能不是每個人都習慣的。 這是關於 量子物理學. 許多人不知道量子物理學是什麼。 這是一個備受爭議且引人入勝的話題，可以徹底改變我們對周圍宇宙的看法。 它是描述物質行為的物理學理論，在日常生活中也有多種應用。
因此，在本文中，我們將告訴您什麼是量子物理學以及它的特點是什麼。
什麼是量子物理學
量子物理學也稱為量子或力學理論。 因為它基於專注於長度尺度和原子能和亞原子能現象的力學理論，為以前的理論賦予了新的生命，這些理論現在被認為是過時的。
經典物理學和量子物理學有什麼區別？ 後者將輻射和物質描述為雙重現象： 波和粒子。 因此，波粒二象性可視為該力學的特徵之一。 波與粒子的關係是通過兩個原理來研究和確認的：
- 互補原則
- 海森堡的不確定性原理（後者將前者形式化）。
我們當然可以肯定，在相對論發現和經典物理學誕生之後， 這些見解開創了現代物理學的新紀元。 要全面研究量子力學，需要物理不同部門之間的整合：
- 原子物理學
- 物理粒子
- 物質物理學
- 核物理
起源
經典物理學 XNUMX世紀後期無法在微觀層面研究物質， 這可以說是超出了原子測量的範圍。 因此，不可能研究實驗現實，尤其是與光和電子有關的現象。 但人們總想走得更遠，他與生俱來的好奇心驅使他去探索更多。
在 XNUMX 世紀初期，從原子尺度出現的發現挑戰了舊的假設。 量子理論的誕生歸功於學者馬克斯·普朗克在 XNUMX 世紀初創造的一個術語。 基本概念是一些物理系統的微觀量級和數量甚至可以不連續但離散地變化。
這些是使我們能夠得出這些結論的研究和研究：
- 1803年：承認原子是分子的組成元素
- 1860 年：元素週期表按化學性質對原子進行分組
- 1874 年：發現電子和原子核
- 1887 年：研究紫外線輻射
最後一個日期可以標記主要的分界線。 對於低於閾值的輻射頻率，電磁輻射與物質之間的相互作用現象（光電效應）消失。 由於光電效應，電子的能量與電磁輻射的頻率成正比。 麥克斯韋的波動理論不再足以解釋某些現象。
量子理論
為了總結促成量子物理學誕生的因素，我們可以列出與用於追溯量子力學歷史的發現和知識相關的更重要的日期：
- 1900 年：普朗克 i它引入了能量被量化、吸收和發射的想法。
- 1905 年：愛因斯坦 演示光電效應（電磁場的能量由光量子（光子）傳輸
- 1913 年：玻爾 量化電子的軌道運動。
- 1915 年：索末菲 引入新規則，概括量化方法。
但是，正如我們現在所知，從 1924 年開始，量子理論奠定了基礎。 這一天，路易絲·德布羅吉發展了物質波理論。 次年，海因斯堡接手，制定矩陣力學，然後狄拉克於1927年提出狹義相對論。 直到1982年奧賽光學研究所完成對貝爾不等式的違反的調查，這些發現才陸續展開.
量子物理學原理
我們發現的最引人入勝的發現包括：
- 波粒二象性
- 互補原則
- 不確定性的開始
波粒二象性
以前，只有經典物理學存在。 這被分為兩組法律：
- 牛頓定律
- 麥克斯韋定律
第一組定律描述了機械物體的運動和動力學，而第二組定律描述了作為電磁場一部分的主體之間的趨勢和聯繫： 光波和無線電波，例如。
一些實驗表明，光可以被認為是一種波。 但他們尚未得到證實。 另一方面，光具有粒子性質（來自愛因斯坦和普朗克），因此，它由光子組成的想法越來越合法。 多虧了玻爾，人們才明白物質和輻射的本質是：
- 讓它成為波浪
- 讓它成為一個身體
不再可能從一個或另一個角度思考，而是從一個互補的角度思考。 玻爾的互補原理只是強調了這一點，即 發生在原子尺度的現象具有波和粒子的雙重特性。
海森堡測不准原理
正如我們在 1927 年早些時候提到的，海因斯堡證明了某些物理量對，例如速度和位置， 不能同時註冊沒有錯誤. 精度可以影響兩個測量中的一個，但不能同時影響兩個，因為速度等現象會影響另一個測量結果並使測量無效。
為了定位電子，必須照亮一個光子。 光子的波長越短，電子位置的測量就越準確。 在量子物理學中，光子的低波頻率攜帶的能量和速度比電子吸收的多。 同時，無法確定這些測量值。
我希望通過這些信息，您可以更多地了解什麼是量子物理學及其特性。