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第70部分

導體材料因光照產生電位差),等等。

對於各種電效應的研究有助於瞭解物質的結構以及物質中發生的基本過程,此外在技術上,它們也是實現能量轉換和非電量電測法的基礎。

電磁測量

也是電學的組成部分。測量技術的發展與學科的理論發展有著密切的聯絡,理論的發展推動了測量技術的改進;測量技術的改善在新的基礎上驗證理論。並促成新理論的發現。

電磁測量包括所有電磁學量的測量,以及有關的其他量(交流電的頻率、相角等)的測量。利用電磁學原理已經設計製作出各種專用儀表(安培計。伏特計、歐姆計、磁場計等)和測量電路,它們可滿足對各種電磁學量的測量。

電磁測量的另一個重要的方面是非電量(長度、速度、形變、力、溫度、光強、成分等)的電測量。它的主要原理是利用電磁量與非電量相互聯絡的某種效應。將非電量的測量轉換為電磁量的測量。由於電測量有一系列優點:準確度高、量程寬、慣量小、操作簡便,並可遠距離遙測和實現測量技術自動化,非電量的電測量正在不斷發展。

電學相關

電學作為經典物理學的一個分支,就其基本原理而言,已發展得相當完善,它可用來說明宏觀領域內的各種電磁現象。

20世紀,隨著原子物理學、原子核物理學和粒子物理學的發展,人類的認識深入到微觀領域,在帶電粒子與電磁場的相互作用問題上,經典電磁理論遇到困難。雖然經典理論曾給出一些有用的結果,但是許多現象都是經典理論不能說明的。經典理論的侷限性在於對帶電粒子的描述忽略了其波動性方面,而對於電磁波的描述又忽略了其粒子性方面。

按照量子物理的觀點,無論是物質粒子或電磁場都既有粒子性,又具有波動性。在微觀物理研究的推動下,經典電磁理論發展為量子電磁理論。(未完待續)

266章 物理學之量子力學 1

量子物理學,是為描述遠離我們的日常生活經驗的抽象原子世界而創立的,但它對日常生活的影響無比巨大。沒有量子力學作為工具,就不可能有化學、生物、醫學以及其他每一個關鍵學科的引人入勝的進展。沒有量子力學就沒有全球經濟可言,因為作為量子力學的產物的電子學革命將我們帶入了計算機時代。同時,光子學的革命也將我們帶入資訊時代。量子物理的傑作改變了我們的世界,科學革命為這個世界帶來了的福音,也帶來了潛在的威脅。

量子物理學是人們研究微觀世界的理論,也有人稱為研究量子現象的物理學。由於宏觀物體是由微觀世界建構而成的,因此量子物理學不僅是研究微觀世界結構的工具,而且在深入研究宏觀物體的微結構和特殊的物理性質中也發揮著巨大作用。我們把科學家們在研究原子、分子、原子核、基本粒子時所觀察到的關於微觀世界的系列特殊的物理現象稱為量子現象。

量子世界除了其線度極其微小之外(10…10~10…15m量級),另一個主要特徵是它們所涉及的許多宏觀世界所對應的物理量往往不能取連續變化的值,(如:座標、動量、能量、角動量、自旋),甚至取值不確定。許多實驗事實表明,量子世界滿足的物理規律不再是經典的牛頓力學,而是量子物理學。

建立

量子物理學是在20世紀初,物理學家們在研究微觀世界(原子、分子、原子核…)的結構和運動規律的過程中,逐步建立起來的。

量子概念是1900年普朗克首先提出的,期間,經過玻爾、德布羅意、玻恩、海森柏、薛定諤、狄拉克、愛因斯坦等許多物理大師的創新努力,到20世紀30年代。初步建立了一套完整的量子力學理論。

基本特徵

儘管量子力學是為描述遠離我們的日常生活經驗的抽象原子世界而創立的,但它對日常生活的影響無比巨大。沒有量子力學作為工具,就不可能有化學、生物、醫學以及其他每一個關鍵學科的引人入勝的進展。沒有量子力學就沒有全球經濟可言。因為作為量子力學的產物的電子學革命將我們帶入了計算機時代。同時,光子學的革命也將我們帶入資訊時代。量子物理的傑作改變了我們的世界。科學革命為這個世界帶來了的福音,也帶來了潛在的威脅。

獨特地位:量子理論是科學史上能最精確地被實驗檢驗的理論,是科學史上最成功的理論。量子力學深深地困擾了它的創立者,然而,直到它本質上被表述成通用形式的今天,一些科學界的精英們儘管承認它強大的威