量子史話.

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1 量子史話

2 Lord Kalvin（1900） 『在熱和光動力理論上空的19世紀烏雲』 《科學這艘船。在戰勝大量的『水下暗礁』和『猛烈風暴』之後，終於駛進了寧靜的海灣，所有最重要的問題都已得到解決，剩下的只是更詳細地解釋一些細節，以及反覆審核局部問題了。》 牛頓力學 ： 海王星的發現； 馬克士威爾 ：電磁波

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4 1、Planck(1900)：黑體輻射(black body radiation)
Wien(1894)：高頻部份合適 Rayleigh(1900)：低頻部份合適

5 Planck公式：E=nhν Planck常數：h=6.626x10 J‧s [能量]x[時間] =[動量]x[長度]

6 2、Einstein (1905)： 光電效應 光子(photon)：光的粒子說 E=hν

7 3、Rutherford(1911)：原子模型 Thomson：葡萄乾布丁模型 Rutherford：太陽系原子模型 α-質點散射實驗 穩定性問題

8 1885年，Balmer發現 1890年，Rydberg發現 為雷德堡常數（Rydberg constant）
λm = m2 /(m2 - 4) 1890年，Rydberg發現 為雷德堡常數（Rydberg constant）

9 4、Bohr(1915)：氫原子模型 L= nh / 2π 氫原子能量： 即電子在庫倫力的作用下，以圓形軌道繞著原子核做運動，其角動量L為
能階躍遷： hν=Em-En 愛因斯坦：「物理中最高的音樂性。」 ( 希臘的「世界和諧」觀。)

10 放棄軌道概念，建立一個與古典力學相似，但是只有可觀察量(如光譜線頻率及強度)之間係的量子力學。
7、Heisenberg(1925)：矩陣力學 放棄軌道概念，建立一個與古典力學相似，但是只有可觀察量(如光譜線頻率及強度)之間係的量子力學。 q (位置) , p(動量) ： Operator [q ,p]=qp -pq =iħ Born , Jordan Dirac

11 5、DeBroglie(1924)：物質波 電子electron ： λ = h/p E=hν 晶體對電子的衍射實驗：
美國大衛生（Clinton J. Davidson, ） 英國小湯生(George P. Thomson, , 發現電子的J.J. Thomson 之子) 波爾的「穩定狀態」是物質波的（環狀的） 「駐波」

12 6、Schrodinger：(1925) 波動力學 波動方程式 -(ħ2/2m)▽2ψ + V ψ= iħ∂ψ/∂t
p2/2m+ V = E E→ iħ∂/∂t p →－iħ▽ 穩定狀態 躍遷時間 簡諧運動的能階： E=(n+ 1/2)hν 氫原子能階

13 Born(1926)：或然率解釋 ∣ψ(x)∣2 Heisenberg不確定關係(1927) ∆px∆x≥ħ/2 哥本哈根觀點： 一、概率解釋：古典因果關係的破壞 二、測不準原理：純粹客觀世界的不存在 三、互補原理：對象的表現形態取決於觀察方法 波、粒二象性

14 元素週期表： Pauli：不相容原理 Kronig, Uhlenbeck & Goudsmit ： 自旋(spin)

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16 10、大爭辯： Schrodinger：「我但願當初沒有寫下那個式子。」 Einstein：「上帝不會擲骰子。」
Bohr：「愛因斯坦，你少對上帝發號施令。」 雙狹縫實驗 愛因斯坦光盒

17 几乎可以肯定，世界上没有第二张照片，能像这张一样，在一幅画面内集中了如此之多的、水平如此之高的人类精英。

18 11、EPR(1935) 愛因斯坦(A.Einstein) 波多尔斯基(Boris Podolsky) 罗森(Nathan Rosen)。
《量子力學對物理實在的描述可能是完備的嗎？》 Bell 不等式

19 參考書： 殷正坤：量子歷程 台灣高等教育出版社 castor_v_pollux ：量子力學史話