题主是把量子当成粒子了,这是错误的,量子不是粒子。一些打着量子旗号卖保健品的人,经常给顾客说量子是比质子、电子还小的粒子,这都是错误的。
量子概念诞生于1900年,至今已有100多年的历史。最早给出量子概念的是普朗克,当时他为了解释黑体辐射实验结果和理论的不符,发现只有认为能量是不连续的,只能一份一份的传播,每一份能量值E=hν(h为普朗克常量,ν为电磁波的频率),这样才能和实验结果吻合起来,并且吻合的非常好。
普朗克的能量不连续性实际上就是能量的量子化,这标志着量子的开端。在这之前,能量等物理量的连续性被认为是天经地义,普朗克打破了人类的认识。这个打破不仅让他获得了诺贝尔奖,也开辟出一片广阔的天地。
量子化体现出了不连续性,另外还有最小单元的意思。可以举出很多事物具有量子化特征,比如,任何物体的带电量只能是元电荷的整数倍,不存在1.5倍元电荷的带电量。这就是电荷量子化的体现。
任何一杯水,里面所含的水分子个数都是整数,不存在半个水分子或三分之一个水分子的可能,这就是原子、分子的量子化。一个屋子里的人,也只能是整数个,不会有半个人的可能,这也是一种量子化。
在原子内部,电子的能量也只能取特定的值,不是想多少就多少,这也是量子化。角动量、早期时提到的轨道也是量子化的。它们只能取一些特定的值。
量子化在微观世界中是一个非常突出的特征,描述微观世界中物体运动的理论是量子力学。正是因为有了量子化,微观世界里的一些现象在宏观世界里显得“反常”,但并不意味着经典力学是错误的。微观和宏观的界限也不是明确的,根据研究对象及精确度的不同,人们会选用不同的处理方法。
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