CH9 近代物理的特質 9-1 古典物理到近代物理.

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1 CH9 近代物理的特質 9-1 古典物理到近代物理

2 古典物理（1900年前） 十九世紀末，物理學家克耳文認為物理學已發展完善，以後所需做的僅是增加小數點後的準確度而已。

3 近代物理（1900年後） 古典物理無法解釋的新實驗 近代物理兩大基石 黑體輻射、光電效應、康卜吞散射 原子模型、原子光譜等
質點力學與電磁學轉換律、絕對座標系、光 速恆定等 近代物理兩大基石 相對論：高速運動或極大質量修正 量子力學：微觀粒子修正

4 CH9 近代物理的特質 9-2 形而上定義到操作型定 義

5 時間與空間 牛頓力學 絕對空間 絕對時間 馬克士威 電磁波理論 愛因斯坦 相對論（時空）

6 形而上與操作型定義 形而上定義 將時間視為是唯一的絕對時間，這種沿襲傳統 的習慣性，不需經實驗來定義時間概念的方法 ，可稱為對時間的形而上定義。 操作型定義 以確切的測量觀點，來解釋和定義時間間距的 方法，稱為對時間的操作型定義。

7 CH9 近代物理的特質 9-3 連續性到量子化

8 黑體輻射 黑體：在任何溫度下，能吸收任何投射 於其上頻率電磁波，加熱時也能輻射任 何頻率電磁波。
克耳文將黑體輻射問題稱為「物理晴空的一朵烏雲」

9 量子論 波耳軌道量子化、量子躍遷解釋建立原子模型 愛因斯坦光量子解釋光電效應 量子論：1900年，德國人卜朗克（Planck） 提出能量應該是由許多微小單位構成，每一 個能量單位即稱為「能量量子energy quantum」 任何形式的輻射能，從一個數值變成另一個數值時，其過程是不連續的，而是由許多微小變化所累積而成。

10 CH9 近代物理的特質 9-4 精確性到不確定性

11 不確定性原理 測不準原理（uncertainty principle）
1926年，德國人海森堡（Heisenberg）提出任何 觀測行為必會改變被測物體的狀態，而有某種不 準度存在。 測不準並不是微觀世界的特殊結果，它適用於任 何尺度觀測，只是在巨觀下，不準度非常微小， 以至於沒有任何實質意義。 同時精確的測定位置和速度是不可能的！ 物體位置與動量不能同時被精確的測量

12 CH9 近代物理的特質 9-5 決定性到機率性

13 決定性與機率性 因果律（causality）與決定論 機率性
古典物理中，我們假如了解某個因的本質，則我 們必可精確的預測其結果，例如只要知道物體 初始狀態，由運動定律便可預知物體在任何時 刻的狀態，我們稱此觀點為決定論。 機率性 因為測不準原理的限制，微觀世界中相同的因 可能得到不同的果，但即使有些為能絕對被確 認描述的現象，量子物理仍可準確地說出其出 現「機會」的大小。

14 結論 古典物理與近代物理變化 能量上 連續性 量子化 測量上 精確性 不準性 預測結果上 決定性 機率性