量子力學(xué)誕生于20世紀初，從那時候起人們認知到自然界中到處隱藏著分立的，也就是不連續(xù)的東西，在量子理論出現(xiàn)以前，人們相信光的強度是可以無限變?nèi)醯摹?br>
也就是說，光被認為是一種連續(xù)的東西，但是在量子力學(xué)理論中，光存在著最小的塊兒~光量子，也就是光子，光還具備有不連續(xù)的性質(zhì)。
就是說，如果把最小的光的強度設(shè)為“1”，那么在描述測量到光的強度時，光強只能是整數(shù)，比如2、10、23……也即是說，光強不可能以小數(shù)方式存在，比如0.9、2.59……在測量中，是不可能出現(xiàn)的數(shù)量。
在19世界即將結(jié)束時，為了冶煉出高品質(zhì)的鋼，人們需要能夠正確的測量出熔爐中的溫度，冶煉爐的溫度太高，所以沒有溫度計能放入鋼爐去測量，因此當時實際使用的方法，是觀察高溫物體所發(fā)出光的顏色（波長），進而推算出溫度的高低。
比如，熔爐中的鋼的顏色：紅色對應(yīng)的是600度左右，黃色對應(yīng)的是1000度左右，白色對應(yīng)的是1300度以上的溫度。
德國物理學(xué)家馬克斯.普朗克在1900年得到了和實驗結(jié)果一致的方程式，給予這種現(xiàn)象一個恰當?shù)慕忉?，由此，普朗克革命性的提出了~“量子假說”。
在德國出生的物理學(xué)家阿爾伯特.愛因斯坦，也獨立的考察了高溫物體發(fā)出的光，并在1905年公開發(fā)表，但愛因斯坦提出的假說，與普朗克發(fā)現(xiàn)的發(fā)光粒子的振動能量是分立的，稍有區(qū)別。
這就是光量子假說：“光的能量是一份一份的~這意味著光是由具有粒子性質(zhì)的~光子（光量子）集合而成的。”
我們能看到遙遠的光源發(fā)出的光，比如能看到星星、星系等等，就是因為光具有粒子性~每個光子都攜帶能量。
如果光只具備波的性質(zhì)是連續(xù)的，那么從遙遠星星、星系發(fā)出的光，會被無限的攤薄，由于距離非常遙遠，當光到達我們眼中的時候，已經(jīng)被攤薄的非常微弱，微弱到無法讓我們的視網(wǎng)膜上的感光分子識別，也就是說我們將看不到星星。
但是，根據(jù)“量子力學(xué)”~光作為光子的集合，而每個光子都獨立保持自己的能量，所以光的能量不會被無限攤薄，因此，光子打到視網(wǎng)膜上的時候，雖然隨著距離的拉長，打到視網(wǎng)膜上的光子會減少，但還是有足夠的能量讓我們看到星星。
在量子理論被發(fā)現(xiàn)前，光一直被人們認為是一種波，因為光有光的“干涉”，這是一種“波”所持有的特有的現(xiàn)象，量子理論出現(xiàn)后，光被證明，光在具有波的性質(zhì)的同時，也具有粒子的性質(zhì)，也就是~“光的波粒二象性”。
1913年，丹麥物理學(xué)家尼爾斯.玻爾，套用普朗克的量子假說，構(gòu)造了一個原子模型，該模型認為原子內(nèi)部的電子所攜帶的能量也一份一份的，如此一來，允許電子存在的軌道也就變成了分立的了。
所以，當電子從高能軌道去低能軌道的時候就會發(fā)光，光的能量等于軌道之間的能量差，由于電子的軌道是分立得，所以它發(fā)處的光的顏色（波長）也就變得分立了。
這解決了20世紀初的物理學(xué)界中，關(guān)于原子所發(fā)出的光的顏色問題，當時已經(jīng)知道，氫原子能夠發(fā)出的光有四種，而光的能量是由波長~波峰到波峰的距離決定的。
波長長的~更靠近紅色，能量低；波長短的~更靠近紫色，能量高。
在氫原子發(fā)出的光中，紅光的波長為656納米，綠光的波長威486納米，藍光的波長為423納米，紫光的波長威410納米。
1923年，法國物理學(xué)家路易.德布羅意認為，既然光能具有波和粒子的二象性，那么被認為是粒子的電子也應(yīng)該帶有波的性質(zhì)。
這在理論上成立，因為根據(jù)量子理論，單個電子就同時具有粒子和波的性質(zhì)（單個的光子也具有粒子和波的二象性）。
但是，單個電子在其圍繞原子核的過程中，它的粒子屬性與波的屬性，有原則上的沖突，無法在兩個不同理論系統(tǒng)中自洽。
聯(lián)系客服
