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光的研究史

化学先生 / 2019-08-23

有关光性质的研究已经有300多年的历史，它和经典物理学和近代物理学的发展始终是密切相关的。

在经典力学中，研究对象总是被明确区分为两类:波和粒子。前者的典型例子是光，后者则组成了我们常说的“物质”。

1905 年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子概念，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。所以说光既可看成是显示波动性的电磁波，也可看成是显示微粒性的光量子。

1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这-假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子行射试验所证实。所以电子、原子、分子等和微观粒子与光子-样亦具有波粒二象性的运动特征。这一特征体现的现象均不能用经典理论来解释，由此人们提出了量子力学理论，这-理论就是本课程的一个重要的基础。与经典物理学不同，对体系物理量变化的最小值没有限制，它们可以任意连续变化。但在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫做量子化。变化的最小份额称为量子。例如，频率为ν的谐振子，其能量不是连续变化的，而是只能以hv的整数倍变化，欲使其能量改变hν的百分之几是不可能的。微粒的角动量也是量子化的，其固有量子是h/(2π)。量子化是微观体系基本的运动规律之一，它与经典力学是不相容的。

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