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普朗克常数的真实物理意义和对辐射量子性的误解: yecang 2019-6-24 14:30; 普朗克黑体辐射公式公式（ 1 ）是波长辐射度函数，第一个自变量是波长，第二自变量 T 是黑体的绝对温度， h 是普朗克常数， c 是光速。公式（ 2 ）是以频率为自变量的辐射度函数， v 是频率，其它符号和公式（ 1 ）相同。光子能量公式 w=hv －－－公式（ 3 ）其中 v 是频率， h 是普朗克常数。根据公式（ 1 ）或公式（ 2 ） , 在任一给定温度 T 下，黑体辐射谱都是连续谱，辐射总能量没有量子性。就是辐射能量是连续的，频率和波长都是连续变化的，频率从 0 到最大辐射值左边的最高频率之间各个频率都有。参见上面黑体辐射按波长分布图。如果看公式（ 2 ）的图形，给定一个温度 T, 横轴是波长，其最右边就是波长为无限大频率接近 0 的辐射。这个辐射值越来越小也接近于 0 ，连续变化的。公式（ 3 ）的含义是，特定频率的光子 ( 电磁辐射单位 ) 能量就是频率乘以普朗克常数。普朗克常数 h 的意义就是：辐射频率等于 1 时候的电磁谐振子的辐射能量。因为辐射频率可以小于 1 ，因此单个辐射单位（就是普朗克说的一个谐振子）能量可以小于普朗克常数 h ， h并不是能量的最小量子单位。普朗克在推导公式（ 1 ）时候，发现对于特定频率的辐射，物体通过分立的跳跃非连续地改变它们的能量，能量值只能取某个最小能量元的整数倍。他的发现是正确的，黑体辐射是由辐射物里面的谐振子形成的（电子就是普朗克假设的电磁谐振子。普朗克当时不知道他假设的能量谐振子是电子）对于特定频率的辐射，能量必然是分立的跳跃式的改变。因为谐振子电子是一个一个的，分立存在的 . 特定频率 v 的辐射，一个谐振子的能量是 w(=hv), 整个辐射体发出的这个频率的能量必然是 w 的整倍数。以汽车排放为例。假设 ( 仅仅是假设 ) 汽车排放和车速成正比。显然单个汽车的排放是连续量，车速是从 0 开始一直到200公里/秒的连续量，和车速正比的排放一定也是从 0 开始的连续量。就是任何一个汽车的排放都没有量子性。考察路上有几百万辆车在运动。如果我们观察特定速度的这些汽车的总排放，则是量子性的。一个百公里速度的车排放是 w ，两个百公里速度车是 2w ，一百万辆百公里速度运行的气车总排放是 1000000w 。普朗克发现的量子性就是这个总排放值。也可以用一个湖水里面的鱼来说明。鱼的体重没有量子性，从鱼卵，小鱼，一直长成 10 公斤的以上的大鱼。鱼的体重是连续变化的量。但是如果我们观察湖里面所有 5 公斤体重的大鱼，他们的总的重量则是 ” 量子 ” 性的分布。如果湖里面只有 1 条，则是 5 公斤，有 2 条则是 10 公斤，有 N 条，总重量则是 5N 公斤。普朗克发现的量子性就是这个湖里面所有 5 公斤体重的鱼的总重量。这个数值当然是量子性的分布了。这个量子性不代表鱼的体重有量子性，而是鱼的个数是整数和观察者的特定选择造成的。结论： 1 ）单个谐振子 ( 即电子，普朗克当时不清楚是电子 ) 的能量是连续量，没有量子性。其能量 ( 也即是谐振频率乘以普朗克常数 h) 分布从零开始一直到某个最大值。 2 ）某一特定频率v(等同于特定能量)的 N 个谐振子的总能量有所谓的量子性。一定是 hv 的倍数。总能量等于 N(hv). 3) 普朗克常数h 不是普通形式能量的最小单位，也不是黑体电磁辐射能量的最小单位。; 13930 次阅读|1 个评论

mirror - 波粒二相性答疑（现在进行时...）: liwei999 2010-8-6 04:58; 在你另一个帖子跟了一下波粒二相性的问题，求辅导。 (86 bytes) Posted by: cruiser2009 Date: August 05, 2010 01:18AM 这个问题是不是没有直观的解释？ moon说实际上是用来描述物理现象的数学工具的不同造成的。浏览: 前帖下帖选项: 回复此帖引用此帖 Reply via PM 跟随该话题向斑竹报告此帖又是求上进青年？ (945 bytes) Posted by: mirror Date: August 05, 2010 07:44AM 波粒二相性的问题有个确定的提法：量子性或不确定性。第一需要理解不确定性与不可知性的区别。量子理学中的不确定性是在人们的掌控之中的不确定，而非不理解、不知道的不确定。不确定性与波动光学是等价的。或者说不确定性的一个表达形式是波动光学。波动光学在极限条件下可以导出几何光学结果。学机械的应该知道加工顺序的道理。作出一个工件来需要有个加工顺序。以前在坛上出过这个题目：如何加工出来一个边长100mm的立方体？光学上也是一样的，有个作用的顺序。顺序不同会导致结果的不同。两者抽象到数学上就是矩阵数学了。矩阵的成份就是量子化。因此量子力学又被称为矩阵力学。弹性理学上不是有这样的现象么？x方向的应力会通过泊松比影响到y、z方向。这就是矩阵力学了。但是对工科生来说弹性力学一般都很难学，也就不会有人把弹性力学连到量子力学上去了。 x方向的应力会通过泊松比影响到y、z方向。这个事件人们人为是天经地义。其实这个天经地义的事情就是量子论的不确定性，不过是变成了x和px的一对儿罢了。你说的弹性力学现象是不是指张量啊？对非各向同性物体倒是不难明白为什么需要这样做。 (1156 bytes) Posted by: cruiser2009 Date: August 05, 2010 08:27AM 建筑系和力学系会学，别的系本科一般不用学。你是说波动光学可以理解成各向同性的量子光学？一个光学工程师跟俺讲光电二极管就是数光子，然后把光子变成电子；激光器发出不同颜色的光子就是对应着不同能量的光子。我想象那个光子应该是个粒子，类似电子那样。跟你说的对不上啊。波动光学的简化就是几何光学，倒能明白。其实几何光学描述光的传输路径也用矩阵。这个量子论我上大学的时候就没弄明白，就听老师忽悠了几个词说了几个人名，带我们算了一下氢原子的能级，然后两手一摊，说这就是量子。我没那么好奇，只是去年开始负责一个光器件项目，所以想搞清楚。其中还要用到温度控制，用温度来控制半导体激光器输出波长。这是这几天俺追着酒歌问一些控制论相关问题的原因。控制论我学过不少相关课程，可惜没懂，而且越学越不懂，以为问题会带到退休后再研究，如果那时侯不想每天打牌的话。控制论我可以拍胸脯说，没几个真正弄明白的，成了一门数学课，理论一到现场就打回原形。机械加工顺序我倒是曾经很熟，不过你说的我还是没明白。我直观感受量子应该指不连续，离散，就像原子能带那样；你说的矩阵我目前理解成描述各向异性，光、电磁波在介质中传播，都有可能遇到。学理科可以把一根电缆看成无限长算它的磁场，也可以把地球看成质点算他的轨道，这么算工程问题非把老板算破产不可。很求上进么。 (527 bytes) Posted by: mirror Date: August 05, 2010 09:18AM 1）矩阵演算的不可交换性就是机械加工顺序了。不可交换性与不确定性是等价的。不连续，离散性都是这个不可交换性的延续。 2）就是张量。波函数就是表述这些张量的势。 3）其中还要用到温度控制，用温度来控制半导体激光器输出波长很在理。 4）波动光学可以理解成各向同性的量子光学？不是。量子光学是另一类的光学了，或者说是对应着量子化的电子学－量子电子学。什么时候理解了量子电子学就是激光啊，就是入门了。 5）光电二极管就是数光子，把光子变成电子不错。问题是变成多少？如何能知道有多少光子进来？ q1：不确定性跟概率那个不确定性是一回事么？ (347 bytes) Posted by: cruiser2009 Date: August 05, 2010 09:50AM q2：波函数是maxwell方程那个解么？还是？ q3：势函数的势是不是势能的势？ q4: 量子化是因为正好使数学描述变得简洁（或者说变得可能）？以至于我们把数学工具当成了实在？ q5：电子在原子核边上的随机运动是否是因为采用经典力学的方法计算电子轨道根本就无解析解或者近似解析解，而不得已采用概率来描述？好了好了，你回答这几个我就不问了。能解释下电子的波粒二象性么？我们上电子技术课都把它当粒子看， (152 bytes) Posted by: cruiser2009 Date: August 05, 2010 08:35AM 电子就是一个小球，能带就是各种不同高度的悬崖，电子跃迁就是从悬崖上跳下来或者跳上去。交流电就是电子小球在电场力的作用下来回跑(忽略掉电子的随机运动)。显然是课没有上好。电子技术课上是说电流 (186 bytes) Posted by: mirror Date: August 05, 2010 09:22AM 与电子无关。因此电子学也就是到电波为止，到不了光波的级别。到了这个光波的级别就要带量子的说法了。交流电并不是电子小球在电场力的作用下来回跑。理由是那时候还没有发现电子呢。是这样，我们定义电流就是单位时间内通过某个截面的电子数量， (330 bytes) Posted by: cruiser2009 Date: August 05, 2010 09:37AM 电子学书上都这么讲，如果是这么回事得话肯定跟电场（因而也就跟电子定向运动的那个速度有关）。跃迁之类的词是在讲激光器的时候提到的，大意是电子从不同能带向下跃迁同时释放光子，就像武侠从墙上跳下来同时扔了个飞镖一样。电磁波是跟电磁感应一起讲的，但是没讲为啥在真空传播速度是30万公里。不过全忘了。你能不能讲讲电子波是怎么回事。蒋科学受骗析 (1978 bytes) - mirror 2010-08-03, 08:06PM (64961) (76 reads) 嘿嘿，上硅所有个古陶瓷研究中心，这个数据库是他们的成果之一 (66 bytes) - weiguan 2010-08-04, 01:10AM (64968) (37 reads) mirror受骗析 (212 bytes) - jimi 2010-08-04, 05:31AM (64971) (34 reads) 显然是胡搞。 (290 bytes) - mirror 2010-08-04, 08:51PM (64975) (27 reads) 在你另一个帖子跟了一下波粒二相性的问题，求辅导。 (86 bytes) - cruiser2009 2010-08-05, 01:18AM (64978) (32 reads) 又是求上进青年？ (945 bytes) - mirror 2010-08-05, 07:44AM (64981) (21 reads) 能解释下电子的波粒二象性么？我们上电子技术课都把它当粒子看， (152 bytes) - cruiser2009 2010-08-05, 08:35AM (64983) (18 reads) 显然是课没有上好。电子技术课上是说电流 (186 bytes) - mirror 2010-08-05, 09:22AM (64985) (15 reads) 是这样，我们定义电流就是单位时间内通过某个截面的电子数量， (330 bytes) - cruiser2009 2010-08-05, 09:37AM (64986) (17 reads) 电子波，不是说电磁波 (0 bytes) - cruiser2009 2010-08-05, 10:32AM (64989) (7 reads) 哈哈，你真好学。镜老师碰到你这样的学生该乐坏了。 (0 bytes) new - moon 2010-08-05, 12:17PM (64990) (4 reads) 你说的弹性力学现象是不是指张量啊？对非各向同性物体倒是不难明白为什么需要这样做。 (1156 bytes) - cruiser2009 2010-08-05, 08:27AM (64982) (23 reads) 很求上进么。 (527 bytes) - mirror 2010-08-05, 09:18AM (64984) (18 reads) q1：不确定性跟概率那个不确定性是一回事么？ (347 bytes) - cruiser2009 2010-08-05, 09:50AM (64988) (13 reads) http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,64961,64978#msg-64978; 个人分类: 镜子大全|3201 次阅读|1 个评论

科学群体分层结构的能级跃迁模型假设: lizhao2000 2010-4-2 10:38; 摘自《诺贝尔生理学或医学奖获得者科学论文排序频度分布研究》本文已发表于科学学与科学技术管理 .2010,(03):5-9. 科学界的金字塔的层级是间断的，或层级间的差距是量子的而非连续的。一个科学家在科学金字塔中地位的提升，是其原创性成果的量子能达到某两个层级间能量差后而实现的层级跃迁，科学价值价值越大可以达到的层间能量差越大，实现的层级进阶越高；科学价值不足任两层级间的能量差，不管发表多少论文，都只能在同一层级内振荡。全文; 个人分类: 想一想|6874 次阅读|4 个评论

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