全面解读量子力学的“前世今生”,量子力学为何如此诡异?

1913年,玻尔在他的第二篇论文中将角动量量子化作为出发点处理氢原子状态问题,推导出了能量、角频率和轨道半径的量子方程。玻尔的对应原理早在1913年就有了萌芽,并成功应用于原子模型理论,完美解释了氢光谱的巴耳末公式,从理论推算中,各基本常数如e、m、h和R(里德伯常数)之间取得了定量的一致。玻尔阐明了光谱的发射...

原子模型:玻尔与索末菲的恩怨情仇

当时对玻尔的原子模型构成直接挑战的一个重要实验事实是“斯塔克效应”,即德国物理学家约翰尼斯·斯塔克(JohannesStark)在1913年所发现的氢原子光谱线在电场的影响下会发生分裂的现象[4]。于是如何修改玻尔模型以解释新的实验结果就成了一个迫在眉睫的理论问题。作为一位已经45岁“高龄”的大学教授,索末菲在第...

模拟微观世界:从薛定谔方程到大原子模型

欧内斯特·卢瑟福通过金箔实验提出原子中存在密集正电核的模型;1913年,尼尔斯·玻尔基于量子化概念提出电子沿特定轨道运动的模型,解释了氢原子光谱线;1926年薛定谔方程的提出标志着原子世界的理论建模基本完成(图1);1928年,结合量子力学与相对论的

验证原子能级量子化的里程碑:弗兰克—赫兹实验

(1)验证了玻尔原子模型的普适性意义,即玻尔模型不是一个仅适用于描述氢原子光谱线的特殊性理论;玻尔提出的革命性能级量子化概念是微观世界的本质,是自然界的事实。(2)验证了普朗克提出的革命性黑体辐射能量公式E=hf,其中E为(某种谐振子)能量,h为普朗克常数,f为谐振子或电磁波频率。弗兰克和赫兹两人更进一步反...

科普|自旋的故事:从自旋起源到自旋手性

他们用这个理论成功解释了氢原子光谱中的精细结构以及施特恩—格拉赫实验。3电子自旋的微观理论解释随后，电子自旋的神秘面纱被狄拉克揭开。1928年，狄拉克建立了电子的相对论性量子方程(狄拉克方程)，从理论上推导出电子具有自旋这一内禀属性。在狄拉克推导出狄拉克方程之前，物理学用薛定谔方程来描述电子的行为。薛定...

深层分析量子世界的规则,虽然诡异但使得人类乃至万物的存在成为...

当自由电子与氢原子核重新结合时,电子会向下级联能级,随着它们的发射发射光子(www.e993.com)2024年11月9日。为了在早期宇宙中形成稳定的中性原子,它们必须达到基态而不产生潜在的电离紫外光子。原子的玻尔模型提供了能量水平的过程(或粗略或粗略)结构,但这已经不足以描述几十年前所见过的东西。

「名家专栏」华东师范大学徐信业教授及团队:量子理论产生与发展

1913年，玻尔（NielsBohr）提出了一种原子结构理论——玻尔理论。他假设电子只能在特定能级上维持稳定的运动，且电子在能级间跃迁时会吸收或释放能量。玻尔理论成功解释了氢原子光谱，但依然存在着局限性。海森堡将玻尔模型进行了推广，他认为物理理论应该是建立在可观测量上的，既然所有可观测的物理力学量都与两条玻尔...

挑战爱因斯坦和薛定谔,他们捕获了“薛定谔的猫”!

当原子处于基态(n=1)时,不同原子的质量差别很大,原子半径相差却不大。而里德伯原子指的是主量子数n很大的原子,由于玻尔模型中电子的轨道半径正比于n2,因此里德伯原子的半径比一般原子大很多。n=250的里德伯原子半径约为3.3微米,已经接近一个典型细菌的大小。

挑战爱因斯坦和薛定谔,他们捕获了“薛定谔的猫”!|量子计算群英会...

当原子处于基态(n=1)时,不同原子的质量差别很大,原子半径相差却不大。而里德伯原子指的是主量子数n很大的原子,由于玻尔模型中电子的轨道半径正比于n2,因此里德伯原子的半径比一般原子大很多。n=250的里德伯原子半径约为3.3微米,已经接近一个典型细菌的大小。

李政道与玻尔的故事

当李先生还在普林斯顿高等研究所时的某一日,量子力学之父玻尔到访。李政道和玻尔共进午餐时,李问玻尔,为什么要那么久才发现解释氢原子光谱的玻尔模型?量子概念是普朗克在1900年为了解释黑体光谱而提出的。1905年,爱恩斯坦利用它创出光子来解释光电效应。直到1913年,玻尔的原子模型才问世,成功地解释了氢原子的...