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1900年12月14日 量子物理诞生

科普小知识2022-10-22 15:40:14
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19世纪末,当人们用经典物理学来解释黑体辐射实验时,出现了著名的所谓“紫外灾难”(指当辐射频率趋于无穷大时,瑞利-詹金斯定律用来计算黑体辐射强度的物理历史事件与实验数据不一致)。尽管瑞利、詹金斯(1877-1946)和韦恩(1864-1928)分别提出了两个公式试图找出黑体辐射定律,但与实验相比,瑞利-詹金斯公式仅在低频范围,而韦恩公式仅在高频范围。普朗克在1896年开始了对热辐射的系统研究。经过几年的努力,他终于得出了一个与实验相符的公式。

1900年10月下旬,他在《德国物理学会通报》上发表了一篇三页的论文,题为“关于维恩谱方程的改进”,这是第一次提出黑体辐射公式。

12月14日,普朗克在德国物理学会的例会上发表了一篇关于“正常光谱中的能量分布”的报告。在这篇报道中,他激动地阐述了他最惊人的发现。他说,为了在理论上获得正确的辐射公式,必须假设物质辐射(或吸收)的能量不是连续的,而是一个接一个地进行的,并且只能取某个最小值的整数倍。这个最小值叫做能量,辐射频率是ν能量的最小值ε=hν。其中,普朗克称之为基本作用量子和当时的物理常数,标志着物理学从“经典幼虫”向“现代蝴蝶”的转变。

从那以后,12月14日成为了量子物理学的诞生日。