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1、“一个新的科学真理取得胜利并不一个新的科学真理取得胜利并不是通过让它的反对者们信服并看是通过让它的反对者们信服并看到真理的光明，而是通过这些反到真理的光明，而是通过这些反对者们最终死去，熟悉它的新一对者们最终死去，熟悉它的新一代成长起来。代成长起来。” Max Karl Ernst Ludwig Planck 普朗克科学定律普朗克科学定律 By 汪路桐 李聪 苏珊娜 量子力学是描述微观世界结构、运动与变量子力学是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。它是化规律的物理科学。它是20世纪人类文明发展世纪人类文明发展的一个重大飞跃，量子力学的发现引发了一系的一个重大飞跃，量子力学的发现引发了一
2、系列划时代的科学发现与技术发明，对人类社会列划时代的科学发现与技术发明，对人类社会的进步做出重要贡献。的进步做出重要贡献。 量子力学在低速、微观的现象范围内具有普量子力学在低速、微观的现象范围内具有普遍适用的意义。它是现代物理学基础之一，在现遍适用的意义。它是现代物理学基础之一，在现代科学技术中的表面物理、半导体物理、凝聚态代科学技术中的表面物理、半导体物理、凝聚态物理、粒子物理、低温超导物理、量子化学以及物理、粒子物理、低温超导物理、量子化学以及分子生物学等学科的发展中，都有重要的理论意分子生物学等学科的发展中，都有重要的理论意义。量子力学的产生和发展标志着人类认识自然义。量子力学的产生和发
3、展标志着人类认识自然实现了从宏观世界向微观世界的重大飞跃。实现了从宏观世界向微观世界的重大飞跃。 1900年，普朗克抛弃了能量是连续的传统经典物理观念，导出了与实验完全符合的黑体辐射经验公式。在理论上导出这个公式，必须假设物质辐射的能量是不连续的，只能是某一个最小能量的整数倍。普朗克把这一最小能量单位称为“能量子”。普朗克的假设解决了黑体辐射的理论困难。普朗克还进一步提出了能量子与频率成正比的观点，并引入了普朗克常数h。量子理论现已成为现代理论和实验的不可缺少的基本理论。普朗克由于创立了量子理论而获得了诺贝尔物理学奖。 黑体辐射黑体辐射指黑体发出的电磁辐射。黑体不仅仅能全部吸收外来的电磁辐射，
4、且发射电磁辐射的能力比同温度下的任何其它物体强。黑体辐射能量按波长分布 o实验值/m12345678 19世纪末，人们用经典物理学解释黑体世纪末，人们用经典物理学解释黑体辐射实验的时候，出现了著名的辐射实验的时候，出现了著名的“紫外灾紫外灾难难”。虽然瑞利、金斯（。虽然瑞利、金斯（18771946）和）和维恩（维恩（18641928）分别提出了两个公式，分别提出了两个公式，企图弄清黑体辐射的规律，但是和实验相企图弄清黑体辐射的规律，但是和实验相比，瑞利比，瑞利-金斯公式只在低频范围符合，而金斯公式只在低频范围符合，而维恩公式只在高频范围符合维恩公式只在高频范围符合o实验值/m维恩线维恩线瑞利瑞
5、利-金斯线金斯线紫紫外外灾灾难难普普朗朗克克线线12345678 普朗克从普朗克从18961896年开始对热辐射进行了系统的年开始对热辐射进行了系统的研究。他经过几年艰苦努力，终于导出了一个和研究。他经过几年艰苦努力，终于导出了一个和实验相符的公式。实验相符的公式。 他于他于19001900年年1010月下旬在月下旬在德国物理学会通报德国物理学会通报上发表一篇只有三页纸的论文，题目是上发表一篇只有三页纸的论文，题目是论维论维恩光谱方程的完善恩光谱方程的完善，第一次提出了黑体辐射公，第一次提出了黑体辐射公式。式。1212月月1414日，在德国物理学会的例会上，普朗日，在德国物理学会的例会上，普朗
6、克作了克作了论正常光谱中的能量分布论正常光谱中的能量分布的报告。的报告。 在这个报告中，他激动地阐述了自己最惊人的发现。在这个报告中，他激动地阐述了自己最惊人的发现。他说，为了从理论上得出正确的辐射公式，必须假定物他说，为了从理论上得出正确的辐射公式，必须假定物质辐射（或吸收）的能量不是连续地、而是一份一份地质辐射（或吸收）的能量不是连续地、而是一份一份地进行的，只能取某个最小数值的整数倍。这个最小数值进行的，只能取某个最小数值的整数倍。这个最小数值就叫能量子，辐射频率是就叫能量子，辐射频率是的能量的最小数值的能量的最小数值=h。其。其中中h，普朗克当时把它叫做基本作用量子，现在叫做，普朗克当
7、时把它叫做基本作用量子，现在叫做 普朗克常数。普朗克常数。 普朗克常数是现代物理学中最重要的物理普朗克常数是现代物理学中最重要的物理常数，它标志着物理学从常数，它标志着物理学从“经典幼虫经典幼虫”变变成成“现代蝴蝶现代蝴蝶”。1906年普朗克在年普朗克在热辐热辐射讲义射讲义一书中，系统地总结了他的工作，一书中，系统地总结了他的工作，为开辟探索微观物质运动规律新途径提供为开辟探索微观物质运动规律新途径提供了重要的基础。了重要的基础。 普朗克的墓在哥庭根市公墓内，其标志是普朗克的墓在哥庭根市公墓内，其标志是一块简单的矩形石碑，上面只刻着他的名字，一块简单的矩形石碑，上面只刻着他的名字，下角写着下角写着:尔格尔格秒。秒。 他的墓志铭就是一行字：他的墓志铭就是一行字：h6.6310-34JS，这也是对他毕生最大贡献：，这也是对他毕生最大贡献：提出光量子假说的肯定。提出光量子假说的肯定。
