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普朗克是谁?在科学上有什么贡献?
在物理学领域,尤其是在量子力学和热力学领域,普朗克贡献极大,他是量子力学最重要的创始人之一,甚至可以这样说,量子力学适于普朗克提出的“能量子”概念,由此也引发了量子力学的一场革命!
在博士学位时期,普朗克就一直专注于热力学第二定律的研究,并在这个过程中提出了能量子概念,还有一个常数,普朗克常数(这个常数非常重要)。同时,他还研究了黑体辐射问题,出现了“紫外灾难”,普朗克提出能量并不是连续的,而是一份一份的,这就是能量子概念,很好地解释了黑体辐射问题,因此获得了诺贝尔奖。普朗克提出的量子概念是量子力学的开端!
之后出现的普朗克长度,普朗克温度,普朗克时间都是在量子概念基础上得出来的,都设计到最基本的一个常数,普朗克常数!
或许,在量子力学领域,普朗克是最伟大的物理学家,甚至没有之一。在整个人类物理学界,普朗克也绝对有实力进入前十!
这种结论没有任何夸大成分,量子力学经过了几十年发展,尤其到了今天,我们更加感受到量子力学的震撼和颠覆性。虽然很多时候我们不理解甚至很难接受诡异的量子世界,但那些诡异现象是真实存在的。
如今量子力学已经成为现代物理学大厦的基石之一,而这个基石的基石就是普朗克!
1900年4月,开尔文男爵发表了一篇名为《19世纪在热和光的动力学理论上空的乌云》的演讲,他的开篇提到:“动力学理论肯定了热和光都是运动的方式,但现在这一理论的优美性和明晰性却被两朵乌云遮蔽了………”
第一朵乌云是迈克尔逊-莫雷实验结果和以太漂移说相矛盾;第二朵是黑体辐射实验与理论的不一致! 两朵乌云最后成长为两座非常重要的物理学理论大厦:第一朵乌云导致了相对论的诞生、第二朵乌云导致了量子理论的诞生!
而我们的主人公“马克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克”,就是旧量子理论的创始人之一。
19世纪末,科学家们在解释黑体辐射强度和辐射频率的关系时,分别提出了两个公式,分别是瑞利、金斯公式(麦克斯韦电磁辐射理论推导所得)和维恩公式(玻尔兹曼运动粒子的角度推导所得)。
但是这两个公式都与实验现象不符:维恩公式只能符合高频范围的实验现象;而瑞利、金斯公式在低频范围符合的很好,但是在高频时辐射的能量密度就趋向了无穷大,与实验数据相差甚远,所以当时物理学家用“紫外灾难”来形容物理理论面临的困境!
当普朗克拿到这两个公式之后,从根本上去研究了这两个公式的推导,并未发现任何问题,很明显,经典的理论解释不了这个现象!普朗克冥思苦想,终于,他想到了一个办法,暂且不管推导过程是否符合经典理论,先拼凑出一个适合黑体辐射实验数据的公式再说吧,就这样他以这两个公式为依托,利用数学上的插值法,得到了一个符合实验数据的公式,也叫做普朗克公式! 经过其他科学家的实验检验,普朗克公式完全符合实验数值,普朗克相信,这绝对不是巧合,这个公式的背后肯定存在着某种更深层次的原因!
经过普朗克的颠覆性思考,他意识到,仅仅利用分子动理论来解释黑体辐射问题是远远不够的,在处理熵和几率的关系时,如果我们能够***设能量在发射和吸收的时候不是连续的,而是一份一份的,就能得到一个完美符合实验数据的辐射公式。
每一个最小份的能量就是一个能量子,简称量子,这个最小能量ε=hν,h是普朗克常数h=6.62559*10^-34J•s
通过能量量子化***设,他得到了正确的辐射公式!
能量是一份一份的,在我们看来可能没什么了不起,但这确实是非常不可思议的,因为从牛顿以来人们一直认为一切自然过程都是连续不断地,想想微积分、想想牛顿,谁敢挑战?况且,这也太颠覆人的认知了,你敢相信这个世界是不连续的?温度从25℃上升到30℃时,不会经过27℃这话你信吗?
在合肥的中国科学院的研究所有哪些?
初试分数线一般在305到320之间,单科不受限的话不可以去复试,最终录取的最低分数线是不公开的,合肥研究院的复试没有笔试,直接面试
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