기초와 수학적 형식주의
20세기 초에 개발된 양자역학은 현재 물리학에서 가장 근본적이고 광범위한 이론입니다.
그것은 우리의 세계를 더욱 형성했습니다. 양자역학적 효과에 기반한 기술이 핵심인 것처럼 다른 과학 오늘날 세계 국내 제품의 3분의 1을 대표하는 업계에 트랜지스터와 레이저의 발명으로 오늘날의 업계는 분기하고 있습니다.
에너지, 전자, 광학, 포토닉스 등 많은 분야에서 활약하고 있습니다.
그럼에도 불구하고, 그 긴 역사와 비길 데 없는 성공에도 불구하고, 양자역학은 결코 피폐하지 않습니다. 양자를 위한 새로운 기술의 발명 다양한 노벨상을 수상하는 국가 조작과 얽히고설킨 세대 과거 25년간 정보과학의 진보는 양자 혁명이라는 양자 기반 기술의 두 번째 물결의 기초 2.0. 경제적, 군사적, 사회적 이점 면에서 이 혁명의 이해관계는 매우 중요했고, 그것들은 치열한 기술 경쟁을 일으켰습니다. 지배. 이 장에서는 역사적 조건과 발견에 대해 간단히 설명합니다.
그것이 양자역학의 발명으로 이어졌습니다. 양자역학의 기본적인 생각은 존재한다는 가정이다
일정한 한도를 넘어 세분화할 수 없는 실체다. 그 예가 질량이다. 원자 주위를 도는 전자의 속도와 광선의 세기 빛의. 이 아이디어는 Leucippus와 그의 학생들이 500년 전에 처음 발표했습니다. 데모크리토스는 물질이 그들이 부르는 작은 입자로 이루어져 있다고 상상했습니다
원자. 이 원자들은 자유롭게 움직이고, 충돌하고, 결합하고, 분리합니다: '아무것도 없습니다
원자와 자유 공간 이외의 아무것도 아니다'라고 그들은 주장했습니다. 미시적인 원자는
그것들이 결합할 때 형성되는 매크로 오브젝트와 동일한 특성
예를 들면 색깔하고 모양. 원자라는 개념이 부활하고 다듬어졌습니다
18세기의 경과(아래 표 1.1 참조). 오늘날 우리는 기본적인 생각을 알고 있습니다
그것은 좋았지만 현실은 좀 더 복잡합니다.
그래도 19세기 말에는 물리적인 세계는 꽤 단순해 보였습니다:
물질과 빛은 모두 존재하는 것이었습니다. 물질은 원자로 구성되어 빛은
손을 흔들다. 따라서 실제 시스템을 설명하는 데는 궤적을 계산하는 것만으로 충분했습니다
그 소립자와 그들 사이의 빛의 전파에 대해서. 의 방법은
빛은 전기와 자기를 통해 편광 가능하고 자화 가능한 물질과 상호 작용한다
필드는 쿨롱, 암페레, 패러데이가 발견한 법칙에 의해 완벽하게 설명되어 있었습니다,
그리고 맥스웰.
1장 기초와 수학적 형식주의
1.1: 물질의 양자화의 역사적 타임라인.
기원전 500년. 데모크리토스에 의한 원자의 발명
1800년 아보가드로, 달튼 원자의 재발명
1897년 톰슨 전하수송, 케이크중 건포도 모델
1909년 러더퍼드, 가이거, 마스든α 산란, 핵에 국부적인 전하
1911년 러더퍼드 행성 모델
1900년 보어 양자화 궤도
1923년 브로글리물질은 파도의 특성을 가지는
1927년 데이비슨, 독일, 스턴 전자와 원자의 회절
그러나 자외선의 발산과 같은 새로운 실험적 관찰은 19세기 후반에 나타난 흑체 방사선은 그것과 호환되지 않았습니다
이들의 전통적인 개념. 새로운 아이디어는 막스 플랑크에 의해 개척되어 1905년에, 아인슈타인의 작은 도움으로 전자기장을 정량화하고 이를 통해 빛, 작은 조화 진동자에 사용. 이것이 개발의 출발점이었다.
이것은 「물리역학」이라고 불리는 새로운 이론이다. 이 이론은 바로 설명하기 위해 적용되었습니다.
광전 효과. 두 번째 중요한 단계는 닐스 보어에 의해 초기화되었습니다.
그는 1913년에 수소 원자를 개별 여기 수준으로 양자화했습니다.
1.2: 빛의 양자화의 역사적 타임라인.
1801 젊은빛은 파도처럼 회절된다
1860년 맥스웰, 빛을 포함한 전기역학의 통일이론
1888년 전파의 헤르츠 검출
~ 1890년 흑체 복사 스펙트럼의 정확한 측정
1900년의 플랑크 양자 가설: E = h()
1905년 아인슈타인 광전효과 빛은 입자처럼 행동한다
오늘날 우리의 우주는 고전적인 역학이 시사하는 것만큼 단순하지 않고, 원자도 파동이며, 빛도 입자처럼 행동한다는 것을 알고 있습니다. 이
이중성 원리는 양자역학의 기본적인 사고방식 중 하나이다. 외관 -
1.1 원자의 발견
물체가 파도 또는 입자로서 존재하는 상황에 의존한다
이 관찰되었습니다. 빛의 파동의 성질은 고전물리학에서 잘 확립된 반면
오랫동안 루이 드 브로글리는 1924년에 이중성 원칙을 적용한 최초의 사람이었습니다
어떤 조건 하에서 입자가 다음과 같이 동작하는 것을 예측한다
파도는 속도가 감소함에 따라 파장이 증가한다. 각 파티클(또는
body) 는, 이 「데·브로글리 파장」에 대응하는 거리를 따라서 비국재화됩니다.
물질의 이 특징은 바로 전자빔에서 실험적으로 발견되었고
전자 현미경과 같은 상용 디바이스에서 현재도 사용되고 있습니다.
1.1 원자의 발견
1) 민주당 모델
'현실의 원리는 원자와 공허이며, 다른 것은 단순한 의견이다' 이것은 400년 전
그리스 철학자 데모크리토스의 인용문입니다.
그리스도와 소크라테스 앞에. 그는 스승 로이킵스와 함께 첫 멤버를 결성했습니다
불가분 입자의 개념: 원자.
데모크리토스의 업무는 그 주요 부분인 중고 계좌로서만 존속했습니다.
아리스토텔레스는 연속체 개념을 옹호했고 데모크리토스 이론의 최대 비평가이기도 했습니다. 아리스토텔레스는 그 추론이 데모크리토스가 원자의 존재를 긍정하도록 이끈 것은 다음과 같은 것이었습니다.
몸이 하기에는 모양을 바꾸려면 부품이 이동해야 합니다.
이것은 물질이 이동하는 공허(또는 진공)를 전제로 하고 있습니다. 그러나 물질이 무한히 분할되어 있다면 작은 부분이 되면 일관성이 없어집니다. 왜냐하면 물질이 무한히 깊이 희석됨으로써 아무 일도 일어날 수 없기 때문이다.
공허함. 따라서 물질의 분할은 무한할 수 없다고 결론지었습니다.
그것은 불가분의 한계가 있는 원자이다. "우리는 원자와 공허함밖에 없어요. "라고 그가 말했다.
태양빛 속에서 회전하는 운동으로 먼지 입자를 관찰하는 데모크리토스 원자는 똑같이 움직이며 무작위로 충돌한다는 생각에 이끌렸습니다.
어떤 사람은 짓눌리고, 어떤 사람은 뿔뿔이 흩어지며, 다른 사람은 아직 다른 원자와 합류하지 않은 것입니다.
원자 클러스터의 일관성은 무엇인가를 고체, 액체로 보이게 한다.
또는 그것에 의해 결정되는지 여부는 다음과 같다.
원자의 형상과 그 공간적 배치. 이런 의미에서 물의 원자는.
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