量子理论的诞生和发展——从量子论到量子力学

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1、量子理论的诞生和发展———从量子论到量子力学!彭桓武（中国科学院理论物理研究所北京!"""#"）摘要简要叙述，从普朗克!$""年首次对电磁波提出量子假设到狄拉克!$%#年对电子提出相对论性方程这段时间内，量子理论特别是量子力学诞生和发展的演化过程&内容分黑体辐射和量子假设；老量子论的兴与衰；第一条通向量子力学的路———对应原理，包括矩阵力学，狄拉克的’(数；第二条通向量子力学的路———波粒二象性，波动力学；以及量子力学初步成长（指!$%)年的表象理论、不确定关系、氦原子及氢分子和!$%#年的狄拉克相对性电子理论）五个部分&关键词量子论，量子力学

2、，矩阵力学，波动力学!"#$%&!"’()*&+,!"+-./’(!/0!"#+&1-&+0./’(!/0"12+!"#3%3!+./’(!/00#4"’(%43*+,-./0123/（!"#$%$&$’()*+’(,’$%-./0+1#%-#，2+%"’#’3-.4’51()6-%’"-’#，7’%8%"9!"""#"，2+%".）’56789:745677589:567:89;<8=>97:5>?69:501@>09A;B98C:58D’/01:/E:5>89;D98E!$"":8!$%#，?>B61161BC6:5*A01

3、/A001@:5>’/01:/E5;H8:5>767D89:5>?A090@>7<96H:6818D:5>967>01@@>8D:5>8A@’/01:/E:5>89;61<811><:681C6:56:70HHA6<0:681617H><:987<8H;，:C8H0:57?07>@81:5>96B898/7D89E/A0:6818D:5><899>7H81@>1<>H961<6HA>A>0@61B:8E0:96JE><5016<7（!$%K）01@L690

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5、G79>A0:6=67:6<:5>89;8D>A><:981709>@67@&;<=>?8@6’/01:/E:5>89;，’/01:/EE><5016<7，E0:96JE><5016<7，C0=>E><5016<7磁波时的多普勒效应，推导出腔辐射的能量密度对!黑体辐射和量子假设辐射频率的分布函数为频率的立方乘一个只依赖于频率与温度之商的函数&这结果包含了维恩位移定量子概念和量子假设首先是在对黑体辐射的谱律，也包含了斯特藩(玻尔兹曼定律&但他不能从理分析的精细实验基础上作理论研究形成，由普朗克论上定出这函数的具体形式，转而从事实验&他与

6、陆于!$""年!%月!O日提出的&黑体是这样一个物末!#$K年发明了在腔壁上开一小孔，这对腔内辐射体，它对于从各方向射来的各种频率的辐射都百分状态影响不大，但对不同频率的腔辐射强度可作定之百地吸收&这个理想物体可由壁周围皆处于同一量的测量&根据实验结果，维恩于!#$N年提出半经温度下的腔体内部来实现&!#K$年，基尔霍夫发现，验公式，将上述函数取为指数衰减型，称为维恩公在壁周围皆处于同一温度下的腔体内部建立的热辐式&但这只能与实验的高频部分数据弥合得好，到射只与温度有关而与壁材料无关&这称为腔辐射或!#$$年，陆末和普林斯海姆的实验与维恩公式在

7、稍黑体辐射&!##O年，玻尔兹曼根据光和辐射都是电低一些的频率处偏差已很显著&!$""年，瑞利根据磁波，推出辐射压力为辐射能量密度的三分之一，再辐射为电磁振动，将一立方腔电磁场作模分解后，利利用热力学，推出辐射能量密度与绝对温度四次方用经典理论的能量均分定理，每个振动模具有玻尔成正比的斯特藩(玻尔兹曼定律，因为!#)$年斯特兹曼常数乘其绝对温度的平均能量，这样得到腔辐藩已从实验上发现了这条定律&!#$P年，维恩进一步考虑一个收缩的球形腔，并利用运动界面反射电!%""!("!(!)收到P"卷（%""!年）K期·%NK·射的能量密度对辐射频率的理论

8、分布函数，称为瑞年从辐射振子的能量，据普朗克假设，只能取整数个利公式!瑞利公式与当时鲁本斯和库尔鲍姆的实验量子出发，用玻尔兹曼因子作权重直接导出振子的