免费试读(部分内容)
2 原子结构及原子间的作用力
2.1 原子结构
2.1.1 量子力学的基本知识
2.1.1.1 经典力学的困难及旧量子说的诞生
19世纪50年代后,牛顿力学已经发展到了非常成熟的阶段。它在研究质量较大物体的运动规律中取得了极大的成功。例如,在天文学中它正确预言了海王星的存在。1863年麦克斯韦尔、(Maxwell)又发表了著名的电磁场理论,把光与电磁波统一了起来。至此,经典力学可以说是一帆风顺,好像没有什么问题是它所不能解决的。但是到了19世纪末期,在一些问题面前,经典力学遇到了无法克服的困难。
我们可以先看一下经典力学有些什么基本特点。在经典力学中用来表示所研究对象运动状态的物理参量如坐标、动量、速度、能量等在原则上都是有确定值的。在运动过程中,这些物理量可以变化,但这种变化是连续的。因此当初始条件确定后,在一定的外力作用下,只要方程可解就可以确切地预计物体的运动及其轨迹,无论是天体运行还是火箭的轨道都可以精确地预测到。经典力学的这些基本假定是如此有效,与我们生活经验又很一致,因此在物理学家的头脑中也留下了根深蒂固的印象,对它的正确性好像没有什么需要怀疑的。随着科学技术及生产水平的发展,物理实验的水平在不断提高,反复确认了实验现象与经典概念所发生的严重矛盾,要求冲破原有理论的束缚,旧的量子说就是在这种情况下应运而生的。下面我们主要从3个方面来介绍一下量子力学诞生前的量子说,这些学说又称为旧量子说。
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