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自然科学导论论文1500字

篇一：自然科学概论期末论文

学院：马克思主义学院

专业：思想政治教育（

学号：

姓名：袁琼

科目：自然科学概论（期末）

2021级）222021301011104

量子力学的发展史研究

（西南大学马克思主义学院400715）

【摘要】：量子理论是在普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，

引入能量子概念的基础上发展起来的，爱因斯坦提出光量子假说、运用能量子概

念使量子理论得到进一步发展。玻尔、德布罗意、薛定谔、波恩、狄拉克等人为

解读量子理论遇到的困难，进行了开创性的工作：先后提出电子自旋概念，创立

矩阵力学、波动力学，波函数的物理诠释以及提出测不准原理和互补原理等等。

终于在1925年到1928年形成了完整的量子力学理论，与爱因斯坦的相对论并肩

形成了现代物理学的两大理论支柱。

【关键词】：量子论早期建立与发展诠释与完善

【正文】：

量子论是现代物理学的两大基石之一，给我们提供了新的关于自然界的表述

方法和思考方法。量子论揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体

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物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。旧量子论包括普朗克的量子假

说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。

一、量子论的早期

早在十九世纪末，经典的物理学基础已经被物理学家所建立。当时的力学方

面有包含牛顿力学的分析力学，电磁方面有麦克斯韦方程组，热学方面热力学三

大定律。物理学家们普遍保持着乐观的感觉，认为对于物理现象已经有了基本甚

至是全面的认识。然而在新世纪之初，开尔文爵士在一次“十九世纪的乌云笼罩

这热和光的动力学理论”的报告却引起了整个物理理论的变革。

1.普朗克的能量子假说

1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的

形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常

数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。普朗克在黑

体辐射的维恩公式和瑞利公式之间寻求协调统一，找到了与实际结果符合极好的

内插公式，迫使他致力于与理论上推导这一新定律。但是，他经过几个月的紧张

努力也没能从力学的普遍理论直接退出新的辐射定律。最后只好用玻尔兹曼的统

计方法来试一试。他根据黑体辐射的测量数据计算出普适常数，后来人们称这个

常数为普朗克常数，也就是普朗克所谓的“作用量子”，而把能量元称为能量子。

2.光电效应的研究

普朗克提出的能量子假说具有划时代的意义，但是，不论是他本人还是同时

代的人当时对这一点都没有充分的认识。爱因斯坦最早明确的认识到，普朗克的

发现标志了物理学的新纪元。1905年，爱因斯坦在其论文《关于光的产生和转

化的一个试探性观点》中，发展了普朗克的量子假说，提出了光量子概念，并应

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用到光的发射和转化上，很好地解释了光电效应等现象。在那篇论文中，爱因

斯坦总结了光学发展中微粒说和波动说长期争论的历史，揭示了经典理论的困

境，提出只要把光的能量看成不是连续的，而是一份一份地集中在一起，就可以

做出合理的解释。与此同时，他还大胆地提出了光电