五千年(敝帚自珍)

主题:【月色物理问题教室】任何东西都能发出电磁波么? -- 月色溶溶

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    • 家园 电子和卫星

      第三章里有这样一段话:原子和电子的故事在道理上基本和这个差不多。我们还记得,在卢瑟福模型里,电子像行星一样绕着原子核打转。当电子离核最近的时候,它的能量最低,可以看成是在“平地”上的状态。但是,一旦电子获得了特定的能量,它就获得了动力,向上“攀登”一个或几个台阶,到达一个新的轨道。当然,如果没有了能量的补充,它又将从那个高处的轨道上掉落下来,一直回到“平地”状态为止,同时把当初的能量再次以辐射的形式释放出来。

      那这电子不是跟人造卫星差不多吗?火箭一给卫星动能,它就第一第二第三宇宙速度那么上天了.动能越大,离地球的轨道就越高.

      看来宏观世界和微观世界还是相通的啊.世界是统一的.

      • 家园 嗯,楼下冷原子兄说的很清楚了
      • 家园 在早期的图像中,确实很相似

        所以卢瑟福的原子模型也被叫做行星模型。

        但是有个很大的区别。人造卫星原则上可以在任意半径的轨道上运行。只要事先设定好轨道的半径,再使用相应的火箭就可以了。

        可是电子围绕原子运动,二十世纪早期的人们发现,轨道的半径貌似不能取任意值,而只能取一些列特定的值。这个就是书里面说的阶梯。

        事实上,提出这个“阶梯轨道”的模型,是波尔的贡献,这也标志着早期量子论的诞生。但是在经历了对氢原子光谱解释的巨大成功之后,早期量子论在进一步的深入拓展中很快陷入困难重重的境地,1924年诞生的升级版本的量子论,也就是量子力学中,电子轨道的概念被量子力学的创始人海森堡等一批青年物理学家彻底抛弃了。从此人类真正进入了量子时代。当年海森堡只有24岁。

    • 家园 看完第二章,一个印象:"量子"就是研究自然的"连续性问题"?
      • 家园 量子得名于此,但是

        这个说法不尽然。

        更为准确一些的说法是,量子论是研究微观世界规律的物理理论。这个微观世界,包括原子,分子以及更基本的粒子。

        但是呢,量子论的创生,跟微观世界的一系列不连续现象,比如分立光谱,以及光能量的不连续性,有关系。人们从这些现象入手,开始向微观世界进军。这些现象当时让人们很吃惊。故而这门学问叫做量子论。

        但是人们很快发现,量子论,或者说微观世界,真正让人吃惊的还不止这些。。。。

        • 家园 哦?这个轨道概念给拆了?还早在1924年

          1924年诞生的升级版本的量子论,也就是量子力学中,电子轨道的概念被量子力学的创始人海森堡等一批青年物理学家彻底抛弃了。从此人类真正进入了量子时代。当年海森堡只有24岁。

          怎么我以前看的书好像还承认这个模型呢?

          电子轨道的变换,不就是什么原子能的基础嘛?

          劳驾给科普下真正的量子时代。

          • 家园 海森堡等人的观点

            物理学仅仅应该探讨可以观测到的东西。事实上没有任何实验支持电子轨道的概念,也没有任何理论妨碍物理学抛弃电子轨道的概念。所以电子轨道的概念此后就被抛弃了。现在谈论的所谓电子轨道,如冷原子所说,已经是个不一样的概念了。

            • 家园 同一个词有了不同的意思

              就像量子力学所暗含的内涵也远不止早期的“量子论”仅局限于基于分立光谱来讨论分立原子轨道,能量的不连续吸收与辐射一样。

              让我想起一个典故(道听途说,不知记得准确否):当初笛卡尔曾想用动量来衡量运动物体所具有的…嗯就是所具有的东西吧。。而牛顿在建立牛顿力学时候则用能量。好像笛卡儿的提法翻译成英语后也是能量?总之牛顿在描述动量的时候只好用了直接的“运动的量”。也可能是那时的英语与现在差别太大。而且我最初看中译本的《原理》是商务印书馆出的,忘了谁翻的但是个早年的大家。当时我没系统学过物理,而书又多取直译,兼带早年翻译的文言风格,通篇都是“物质的量”来量去。。。读得我那个头大啊。。。。

          • 家园 呵呵,这个就是物理学词汇的问题了

            很多时候,物理学家在使用一些词汇的时候,意思已经转移了,大家心知肚明。

            比如电子轨道这个概念,在量子力学中已经没有了。但是有时候人们写文章,尤其是在讨论一些量子化学问题的时候,还会说轨道这个词。但是这个时候大家都知道是啥意思。这个时候的电子轨道,其实是“电子波函数的模的平方取值较大的区域”的意思。因为后者太罗嗦,所以用轨道代替。

            类似的情况,还有光子这个词。不过这就不是一句话两句话能说清的了。我的理解是,物理学中,所有包含光子的短语和句子,比如原子发射光子,原子吸收光子,都有明确而严格的定义。但是单纯光子这个词,其实没定义的。。。。所以你不能问“光子是什么,什么是光子”

            核能的基本原理还是E=mC^2吧。核反应跟电子轨道关系很大吗?我不是搞核物理的,还真不太清楚。不好意思啦。

            • 家园 这就是了,大概的意思。

              电子的轨道,当然不是说某一固定的曲线,而是在一定的空间运动,或者最精确的就是你说的“电子波函数的模的平方取值较大的区域”。

              其实到了这个层级,很多东西都是用概率、统计的东西来描述的。

              发射光子、吸收光子啥的,也就理解是释放能量、吸收能量。

              核能那玩意儿我也不记得具体是啥,大概其的过吧。哈哈

              比如原子发射光子,原子吸收光子,都有明确而严格的定义。但是单纯光子这个词,其实没定义的。。。。所以你不能问“光子是什么,什么是光子”

              嘿嘿,这个就和我那个例子关联了,原子1就释放了个携带能量的光子,而原子2就吸收了这个携带了能量的光子。光子从无到有,又从有到无。开始是两个原子,结束还是两个原子,但中间,就有了个能量的载体--光子。呵呵。

              很邪恶的、升了级的“以太论”啊。 哈哈

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