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马克斯普朗克简介,马克斯普朗克所做的贡献

时间:2023-08-31 名人故事 版权反馈
【摘要】:马克斯 普朗克 1900年12月,德国物理学家马克斯?普朗克的假设标志着量子力学的发端。普朗克1858年生于德国的基尔。普朗克称这一基本单位为量子。根据普朗克理论,一个光量子的大小决定于光的频率,它还与一个物理量成比例,普朗克把这个物理量简称为h,但现在它被称为普朗克常数。在希特勒统治德国期间,普朗克强烈的反纳粹思想使他面临很大的危险。普朗克自己于1947年去世,时年89岁。普朗克被普遍认为是量子力学之父。

马克斯 普朗克(MAX PLANCK,1858—1947)

  1900年12月,德国物理学家马克斯?普朗克因其大胆的假设而震撼了科学界:辐射能(也就是光波能)并不是以连续流的形式辐射,而是由他称之为“量子”的粒子一小团或一小块地辐射。普朗克的假设是同光和电磁波的经典理论相矛盾的。普朗克的假设标志着量子力学的发端。自那时起他已使物理学发生了革命性的变化,并使我们更深刻地理解了物质和辐射的性质。
普朗克1858年生于德国的基尔。他在柏林和慕尼黑大学上大学,21岁时在慕尼黑大学获得物理学博士学位(论文成绩优异)。他在慕尼黑大学教了一段时间的书,后又任教于基尔大学。1889年他成为柏林大学的教授,直到1928年他70岁时退休。
像其他几位科学家一样,普朗克对黑体辐射很感兴趣。黑体辐射是指当一个绝对黑体被加热时,电磁波从中辐射出来的现象。(绝对黑体的定义是:该物体不反射任何光而是完全吸收所有照射到它上面的光。)实验物理学家们已经仔细地测量过由这种物体发射出的辐射。普朗克的第一个成就是他发现了一个相当复杂的正确描述黑体辐射的代数公式。这一公式完美地总结了实验数据,今天,它经常被用于理论物理学中。但是有一个问题:当时已知的物理学定律预言了一个与此完全不一样的公式。
普朗克就这一问题进行了深入的思考,最后提出了一个全新的理论:辐射能只能以一种基本单位的整倍数形式释放出来。普朗克称这一基本单位为量子。根据普朗克理论,一个光量子的大小决定于光的频率(如决定于它的颜色),它还与一个物理量成比例,普朗克把这个物理量简称为h,但现在它被称为普朗克常数。普朗克的假说与当时流行的物理学概念截然不同;但运用这一假说普朗克发现了一个在理论上很精确的关于黑体辐射的正确公式。
假如普朗克不是以脚踏实地、作风严谨而知名的话,他们具有如此强的革命性的假说无疑会被当成一种疯狂的思想遭到拒绝。尽管该假说听起来很奇怪,但在这个特殊的例子中它确实导出了正确的公式。
开始,大多数物理学家(包括普朗克本人)都把他的假说看作一种仅仅是为方便起见的数学假设。尽管如此,几年后的事实表明,普朗克的量子概念除了应用于黑体辐射外,还可以应用于许多物理现象中。爱因斯坦在1905年运用这一概念解释了光电效应。波尔1913年将这一概念用于他的原子结构理论中。到1918年普朗克获诺贝尔奖时,事实清楚地表明该假说是完全正确的,他的物理学理论具有绝对重要性。
在希特勒统治德国期间,普朗克强烈的反纳粹思想使他面临很大的危险。他的小儿子因参与军官们暗杀希特勒的阴谋失败于1945年初被处死。普朗克自己于1947年去世,时年89岁。
量子力学的发展可能是20世纪最重要的科学发展,甚至比爱因斯坦的相对论还重要。普朗克常数h,在物理学理论中扮演了非常重要的角色。它现在被看成是二三个最重要的物理学常数之一。它出现在原子结构的理论、海森堡的测不准原理中、辐射理论以及许多科学公式中。普朗克最初计算的常数值与今天用的相差不到2%。
普朗克被普遍认为是量子力学之父。尽管在该理论以后的发展中他起的作用很小,但将他排名过低则是错误的。由他带来的最初的突破是相当重要的。他将人们的心智从那之前的错误概念中解放出来,使他的后继者们能够构造我们今天看到的更加优美的理论。

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