1、第十二章 光的量子性与激光,发展史,普朗克：提出量子概念,爱因斯坦：提出光子学说,波粒二象性,激光,玻尔：建立量子论，解释原子光谱,德布罗意：建立波粒二象性概念,一、 热辐射（heat radiation）,当物体辐射能量等于它同时间内吸收的辐射能时，物体温度保持不变，称为平衡热辐射。,物体辐射能量按波长分布与温度相关的电磁辐射称为热辐射。,温度发射的能量电磁波的短波成分, 高温物体发出的是紫外光；, 炽热物体发出的是可见光;, 低温物体发出的是红外光；,1. 基本概念,注意,2. 辐射度量,1光谱辐出度 (spectral radiant excitance),单位时间内,从物体单位,出射度
2、用M(,T)表示.。,相关因素：T、,物质种类,表面情况,激光 , 日光灯发光不是热辐射,限于平衡热辐射的讨论。,表面发出波长在附近,单位波长间隔内的电磁波的能量 ,称为光谱辐射,M(,T)给出不同温度下辐射能按波长分布。,2辐出度(radiant excitance),单位时间内,从物体单位表面发出所有波长,的电磁波的能量 ,称为辐出度，用M(T)表示。,单位：W/m2,二、黑体及辐射规律,1.黑体（Black-body ）,完全吸收各种波长电磁波而无反射的物体,3吸收比与反射比,物体单位表面吸收或反射能量与入射能量比值称为吸收比(,T)或反射比(,T).,0 (,T) = 1,M0(,T)
3、最大, 且只与温度有关而和材料及表面状态无关。, 维恩设计的黑体空腔开口面,2.黑体辐射的基本规律,实验规律!（如图）,A.黑体辐射谱,曲线与横轴围的面积就是Mo(T),基尔霍夫辐射定律,实验表明：,B.维恩位移定律(Wien displacement law),若视太阳为黑体，测得 定出： T表面 = 5700K,1879年斯特藩从实验上总结而得,1884年玻耳兹曼从理论上证明,C.斯特藩-玻耳兹曼定律,M0(T)=T 4, = 5.6710-8 W/m2K4,斯特藩玻耳兹曼常量,1893年由理论推导而得，1911年获得诺贝尔物理学奖,三、黑体辐射理论,1.经典物理学遇到的困难,问题：如何从
4、理论上找到符合实验的函数式?,著名公式之一：,维恩公式（1896年）,从热力学理论及实验数据的分析而得。,C1 ,C2 为常数,著名公式之二：,瑞利-金斯公式（1900年）,从经典电动力学和统计物理学理论推 导而得。,瑞利 金斯公式, 短波部分完全不符, 长波部分出现偏差。,维恩公式, 由经典理论导出的 M (T) 公式都与实验结果不符合！,物理学晴朗天空中的一朵乌云!,“紫外灾难”,2. 普朗克量子假说,辐射物质中具有带电的线性谐振子，每个,谐振子只能吸收或发射不连续的一份一份的能量,这个能量正比于振子频率n ，并且只能是最小能量单元e 0 = hn（能量子）的整数倍。,即振子能量为：En
5、= nhn,由此导出：,与实验曲线符合得很好,普朗克常数(Planck constant),1o 极端情况下过渡为维恩、金斯公式,当波长很短，温度较低时,令：,维恩公式,当波长很长，温度较高时,金斯公式,2o对Mo(,T)求导和积分，可以给出维恩位移定 律和玻尔兹曼定律。,3o 注意经典与量子能量观点的关系,能量分布,为什么在宏观世界中, 观察不到能量分离的现象?,例：,质量为 m=1g、振幅 A=1mm、劲度系数 k=0.1N/m弹簧振子的频率是,现在可实现分辨率为：,所以宏观的能量变化看起来都是连续的。,1.光电效应现象,一、光电效应（photoelectric effect),赫兹在18
6、87年发现,光照射某些金属时能从表面释放出电子的效应。这时产生的电子称为光电子。,2.实验规律,装置：如图所示,规律：观察现象得出,勒纳德证明带电粒子 是电子。,(1)饱和光电流Im,光照射阴极 K，光电子从阴极表面逸出。向阳极 A 运动，形成光电流。,入射光一定，两极电压达到一定数值后，光电流的稳定值。,饱和光电流与阴极逸出电子数N之间有如下关系,与入射光强度成正比。,(2)截止电压Ua,使光电流为零所需加的反向电压，满足,截止电压 Ua 与 入射光 频率 呈线性关系,其中: K 是一个普适常数， Uo 与材料有关。,光电子初动能与入射光强无关。,(3)截止频率o,对于给定材料，存在一个极限
7、频率o, o时，无论入射光多强，不产生光电效应。,(4)响应时间很短,光不仅在吸收、辐射时是以能量子的微粒形式出现，而且在传播中也是以光速运动的微粒，称为光量子，简称光子。光子的物理量为,2.光电效应方程(photoclectric effect equation),Wm 为逸出功,三、爱因斯坦的光子理论,二、经典理论的困难,光的波动学说不能解释光电效应。,1.光子(photon),依据能量守恒得到：,电子是一次性吸收光子能量，不需要积累能 量的时间。,3.对实验规律的解释,光强与入射光子数成正比，光电流与电子数 成正比，即光电流与光强成正比。,由爱因斯坦光电效应方程，初动能随频率线 性增加，
8、与光强无关。,光具有波动性 光具有粒子性,当n Wm/h = n0 时，不产生光电效应。,综合,具有波粒二象性。,四、光电效应的应用（略）,一、实验规律,x光通过不均匀物质时，有些散射线的波长 增大的散射现象。,装置如图,规律如下：,散射线为两种： 不变线 l =lo 变线 l lo,Dl 随散射角j 增加而 增加，与散射物质无关。,变线的强度随原子序数增加而减小。,1927年获诺贝尔奖。,二、康普顿效应的理论解释,1.经典理论,按经典理论，原子中电子受照射光作用，做强迫振动，不存在变线散射光 矛盾。,2.量子理论, x 射线光子与“静止”的“自由电子”弹性碰撞, 碰撞过程中能量与动量守恒,碰
9、撞光子把部分能量传给电子 光子的能量散射X射线的频率，波长,外层电子束缚能eV,x 射线光子,定量分析：,能量守恒：,动量守恒：,利用,康普顿散射公式, 称为康普顿波长,3. 康普顿散射实验的意义,支持了“光量子”概念，进一步证实了,首次实验证实了爱因斯坦提出的“光量子具有动 量”的假设,证实了在微观的单个碰撞事件中，动量和能量守恒定律仍然是成立的,P = E/c = h/c = h/, = h 。,1o光子与束缚很紧的电子发生碰撞,相当于光子和整个原子碰撞,原子质量大；,散射光子的能量(波长)几乎不改变,2o可见光光子能量不够大，原子内电子不能视 为自由，不能产生康普顿效应。,康普顿 （A.
10、 H.Compton) 美国人(1892-1962）,一、原子光谱,原子光谱是原子发射光的强度随波长的分布，是研究原子结构的基本方法。,测得氢可见光光谱谱线，,巴耳末（J.J.Balmer）公式（可见光波段）,波数,R=1.0967758107m-1（现代值）,B = 3645.6（经验常数）,里德伯常数,里德伯（J.R.Rydberg）公式(全波段）,1010m,m1,2,3,4,5的谱系分别称为赖曼系、巴耳末系、帕邢系、布喇开系和普芳德系。,10 原子光谱是分立的线状光谱；,20 谱线间相关，构成线系，可用经验公式表示；,30 谱线的波数可以用两个光谱项之差表示：, 并合原则,连续,二、玻
11、尔的原子理论, 定态假设：E1 E2 E3 , 量子跃迁假设：, 量子化假设：,（1）卢瑟福原子核式模型,（2）普朗克、爱因斯坦量子化,1. 玻尔氢原子理论的基础,问题: 电子作圆周运动要辐 射能量, 原子不稳定。,2. 玻尔氢原子理论的基础,3.对氢原子的计算,氢原子所服从的方程,轨道半径：,牛顿二定律,角动量量子化,动能势能（零点在）,由此得到量子化的物理量：,玻尔半径,对n=1时,定态能量：,分立能级,基态能级,激发态能级,光子频率：,符合实验,赖曼系（紫外区）,巴耳末系(可见区),帕邢系,布喇开系,氢原子能级图,由能级算出的光谱线频率和实验结果完全一致,一、德布罗意波（de Brogl
12、ie wave),实物粒子也具有波动性,与实物粒子相联系的,2.物质波对玻尔理论解释,波的频率n、波长l 与粒子的能量E、动量P 的关系分别为,问题 提出,光(波)具有粒子性,实物粒子具有波动性吗?,1.德布罗意假设(de Broglie hypothesis ),此波称为物质波，相应波长称为德布罗意波长。,电子轨道周长与德布罗意波长有如下关系,（轨道角动量量子化条件）,二、电子衍射实验,实验装置,戴维逊/革末单晶衍射,实验结果,根据布拉格公式,理论解释,经典理论：,电子是粒子，U则入射电子流强度,反射电子流强度，无起伏现象。,量子理论：,电子是波动，则入射电子波波长是,只有满足上式的电压U，
13、电流强度 I 才有极大值，,这个结果与实验结论一致。,四、实物粒子的波粒二象性,汤姆逊多晶衍射实验：, 德布罗意获1929年诺贝尔物理奖, 戴维逊、汤姆逊共获1937年诺贝尔物理奖,(1) 粒子性,“原子性”或“整体性”,不是经典的粒子,抛弃了“轨道”概念,(2) 波动性,具有弥散性、可叠加性、干涉、衍射、偏振,具有频率和波矢,不是经典的波 不代表实在的物理量的波动,底片上出现一个一个的点子,具有粒子性。,“一个电子”所具有的波 动性，, 来源于,而不是电子间相,互作用的结果。,随着电子增多，逐渐形成衍射图样,单电子双缝衍射实验：,3000,20000,70000,7个电子,100个电子,微观
14、粒子在某些条件下表现出粒子性，在另一 些条件下表现出波动性，而两种性质虽寓于同 一体中，却不能同时表现出来。,少女？,老妇？,两种图象不会同时出现在你的视觉中。,著名卡通画家,老妇显著的鼻子是少女脸庞的侧像，而少女衣领的连扣则是老妇微笑的嘴角。,.ill,问题提出：,经典粒子运动轨道的概念在多大程度上适用于微观世界？,一、坐标和动量的不确定关系,一束动量为 p 的电子通过宽度为 d 狭缝，则,把其余明纹考虑在内，有,若考虑中央明纹范围, 不确定关系,推广到三个坐标，有,严格的理论给出不确定性关系(海森堡）:,二、能量和时间的不确定关系,由相对论能量和动量关系,不确定关系使微观粒子运动“轨道”的
15、概念失去意义。,30 上式可以说明原子能级宽度与能级寿命之间的关系,10 不确定关系是微观粒子具有波动性的反映， 是波粒二象性的必然结果, 与仪器精度和测量方 法的缺陷无关。,20 微观粒子的力学量（如坐标，动量，势能， 动能和角动量等等）不可能同时全部都具有确 定值。,Werner Karl Heisenberg 德国人 1901-1976 创立量子力学,获得1932年诺贝 尔物理学奖,海森伯,历史沿革,【国际】,(light amplification of stimulated emission of radiation),英文名称 ：Laser,爱因斯坦在1917年建立的受激发射理论,
16、理论基础:,爱因斯坦（ A.Einstein, 18791955）,20世纪最伟大的自然科学家 物理学革命的旗手,1921年获得诺贝尔物理奖,第一台激光器:, 1952年，汤斯(CHTownes)和他的同事制成微波量子放大器。, 1958年，肖洛(A。LSehawlow)和汤斯提出把这一原理推广到光频的建议。, 1960年，梅曼(T.Maiman)根据这一原理制成第一台激光器红宝石激光器。,几个月后，雅文(JaVan)等又制成了氦氖激光器。, 汤斯于1964年获得诺贝尔物理奖,肖洛1981年获得诺贝尔物理奖,【国内】,中文名称 ：激光,1964年12月著名科学家钱学森教授起名。,1961年9月
17、，我国第一台激光器在长春光机所问世，主要研制人员有王大恒、邓锡铭等。,目前进展,激光理论、激光技术、激光应用等均有巨大进展,代动通信技术、信息存贮与显示技术的革命性进步， 成为新技术革命的生力军，是现代信息技术重要支柱。,物质 原子体系,基态,激发态,光 光子体系,（能量: h ; 动量: h/c ; 质量: h/c2 ),基本模型,考虑与产生激光有关的两个原子能级E1和E2(E2E1)，以使问题大为简化。,一、自发辐射 （spontaneous radiation）,高能级E2上的原子自发地跃迁到低能级E1发出,光子过程，称为自发辐射。,设单位体积中处于E1 、E2能级的粒子数为N1 、N2
18、,E2 E1自发辐射的原子数为,则单位体积中，dt 时间从,它是单个原子单位时间内发生自发辐射概率。,指数衰减律,21 自发辐射系数，,注意到：dN21= dN2 于是有,10 自发辐射的各原子发的光是独立的、无关的非相干光 。,20 考虑原子在E2能级的平均停留时间,称为原子在E2能级的平均寿命。,例:原子在一秒钟内发生自发辐射概率为1/10， 则该原子在激发态E2平均停留时间为 10秒。,一般激发态寿命：,一般亚稳态寿命：,二、吸收（absorption）,外来光频率满足h = E2 E1时，E1能级粒子吸收一个光子，跃迁到E2能级，称为受激吸收,E1 E2受激吸收的原子数为,则单位体积中
19、，dt 时间从,它是单个原子单位时间内发生受激吸收概率。,B12 受激吸收系数，,w 光谱辐射能量密度,受激吸收概率,三、受激辐射 (stimulated radiation),外来光频率满足h = E2 E1时，E2能级粒子受其刺激，跃迁到E1能级，同时辐射一个与外来辐射完全相同的光子，称为受激辐射。,E2 E1受激辐射的原子数为,则单位体积中，dt 时间从,它是单个原子单位时间内发生受激辐射概率。,B21 受激发射系数，,受激发射概率,定义,10 受激辐射光与入射光的频率、偏振方向、相位及传播方向均相同有光的放大作用。,2o 实际系统中，三种过程同时存在，只是各种过程所占比重不同。三种过程
20、强弱由三个系数，即A2l、B2l和B 12表征，它们之间关系是,3o 比较受激辐射与自发辐射的强度，有,在室温下：,问题提出:,我们希望产生光放大受激辐射。,在什么条件下，受激发射可以大于吸收。,一、粒子数反转 (population inversion),增益系数,如图，光强变化是,式中,显然：,光强减少,光吸收,光强增加,光放大,（称为粒子数反转）,二、激光工作物质,问题提出:,在平衡态下，原子数目按能级分布服从玻耳兹曼统计分布：,在什么条件下，可以实现粒子数反转：,寻求具有特殊能级结构的物质；,称为激光工作物质,具有激励能源，使尽可能多的粒子由低能级激发到高能级。,称为泵浦源,1.二能级
21、系统,二能级物质是不能实现粒子数反转。,在稳定时，E2上原子数不变,2.三能级系统,E1基态能级,E2亚稳态能级,E3泵浦的高能级,在E1与E2之间实现粒子数反转，泵浦能量高,3.四能级系统,E1基态能级,E2激光下能级,E3激光上能级,E4泵浦的高能级,在E2与E3之间实现粒子数反转,三、光学谐振腔(optical harmonic oscillator),若光能多次重复进出工作物质，可以提高光与物质相互作用的等效长度。能够稳定实现光反馈的装置称为光学谐振腔。,（上图是平行平面光学谐振腔的结构示意图）,沿轴向光子，在两反射镜之间往返。引起工作物质的受激发射，产生出频率、位相、偏振方向和传播方
22、向都相同的光子，输出激光。,四、阈值条件,工作物质的吸收、散射和反射镜的吸收、 透射等因素而出现损耗。要产生激光振荡，必须满足一定条件，称之为阈值条件。,光在谐振腔中往返一次，须满足,L是谐振腔腔长；r1、r2是两反射镜光强反射率。,阈值条件,一、激光的纵模和单色性,由于相干性要求，满足相干极大条件光波，才能存在，否则受到抑制，逐渐消失。将腔内允许存在的波长和频率称为激光的纵模。,某时刻A处光有刚产生的, 也有来回反射一次、两次、. . .的, 产生干涉。,相长干涉才有输出, 条件为:,光程差,( k=1、2、3、),k1,2,3,k真空中的波长,n 谐振腔内媒质的折射率,激光束在横截面上光强
23、的分布常呈现一系列有规则的稳定图样，这种稳定分布的图样，称为激光的横模。,表示：用TEMxy表示，TEM是横电磁波的英文缩写，下标x,y是激光束在横截面上x方向、y方向出现暗区的数目。,二、激光的横模和相干性,TEM10，TEM11称为高阶横模。,原因：光束通过反射， 由于反射镜限制，产生 多次衍射，导致光束截 面上能量的稳定分布。 一种稳定的横向光场分 布对应一个横模。,多次衍射导致不同方向光波的混淆，使光束截面上一点振动与截面上各点振动相互关联，使激光具有良好的相干性。,TEM00称为基横模，,三、激光的特点,1.单色性好和波长范围很宽,单色性好：指光源包含的波长范围越窄，或颜色 越单纯,
24、比较：,氪灯，在=6047 处，,=0.0047，10-7,=10-7 ，10-11,氦氖气体激光，=6328 处,波长范围很宽：,不同激光工作物质产生的激光谱线数目已多至上万个，这些谱线覆盖从紫外到远红外的光谱范围，近年来，其波长已扩展到X射线波段。,2.亮度和强度极高,脉冲瞬时功率可达10 14 W,光源亮度：,强度：非聚焦状态 I ,亮度： B,可产生108K的高温，引起核聚变,聚焦状态可达到,3.方向性好,投射到月球（38万公里）光斑直径仅约2公里，,发散角可小到 10 -4red（0.1）,测地月距离精度达几厘米。,激光良好的方向性，适合于光盘、激光印刷、 激光打印、激光扫描、激光显
25、示、激光打标 等领域的应用,4.相干性好,空间相干性好，激光波面上各个点可以,时间相干性好，,相干长度可达几十公里。,做到都是相干的。,5.高速调制,半导体激光器，可对激光直接进行高速调制，调制速度可高达几万兆赫，或几万兆比特,适合光通信、光存储、光计算、光印刷等信息领域的需要,6.明显的光压效应,光是有动量: h/c,激光的辐射强度高，可以有明显的光压效应,在微电子领域，可用激光辐射压力来清洗半导体片子；,激光压力形成“光学镊”，将精子和卵细胞无损伤地放到妇女输卵管中，提高怀孕成功率,按工作介质分类:,固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器,按激光输出方式分类：,连续激光器和脉冲激
26、光器,一、典型激光器,2.固体激光器,具有器件小、坚固、使用方便、输出功率大的特点,连续功率可达万W以上，脉冲峰值功率可高达109 W,制备较复杂，因而价格较贵,2.气体激光器, 常见的气体激光器有：HeNe，CO2 ，Ar, 具有结构简单、造价低；操作方便；工作介 质均匀，光束质量好, 品种最多、应用广泛，占有市场达60左右,3.半导体激光器,体积小、质量轻、寿命长、结构简单而坚固,在光纤通信和光盘技术中有广泛应用,4.液体激光器或染料激光器,5.化学激光器 、X光激光器 、自由电子激光器,二、激光的应用,利用激光高强度、良好的聚焦性(平行性),控制光栅刻机等。,绘制集成电路图，,如芯片电路
27、的准确分割，,切割(连续打孔)：,调节精密电阻，,可在大气中进行。,迅速、非接触，,焊接(烧熔)：,可加工硬质合金钻石等。,钻孔(烧穿)：,加工：,效率高，,雷达（分辨率高，可测云雾）等。, 测量：,准直、测距等。, 医疗：,激光手术刀，,血管内窥镜，,治癌等。, 军事：,激光制导，,激光炮等。, 核技术：,激光分离同位素,（还利用了频率,准确的特点），,激光核聚变,（107109K, 氘氚小弹丸）等。,利用激光极好的相干性：,测量：,精密测长、,测厚、,测角，,测流速,（10-5104m/s），,定向（激光陀螺），,测电流、电压（磁光效应），,激光,抗干扰性强。,探测：,微电子器件表面探测,
28、（激光原子力,显微镜可测25个原子厚度的起伏变化)，,单原子探测,（利用光谱分析能测出,1020个原子中的一个原子）。,全息技术：,全息存储，,全息测量，,全息电影，,全息摄影等。,激光光纤通讯：,载波频率高（10111015Hz），,信息容量大，,清晰，,功耗小，,用脉冲的染料激光（波长585nm）处理皮肤色素沉着,处理前,处理后,用激光使脱落的视网膜再复位,（目前已是常规的医学手术）,激光焊接,高能激光（能产生约5500 oC的高温）把大块硬质材料焊接在一起,激光核聚变,这是激光NOVA靶室，在靶室内十束激光同时聚向一个产生核聚变反应的小燃料样品上，引发核聚变。,例3.,功率为 P=1W小
29、灯泡均匀辐射, 平均波长为,求：在距离10km处，,垂直面积,上每秒,所通过的光子数.,解：,将已知量代入，计算出,例4.,金属制成，今用一单色光照射此光电管，阴极发射出光电子，测得截止电压为 |Ua| =5.0 V。试求：,1 阴极金属的光电效应红限波长；,2入射光波长。,光电管阴极用逸出功为Wm=2.2eV,解：1,2利用,例5.,用波长,光子做康普顿实验。求：,1散射角 的康普顿散射波长；,2分配给反冲电子的动能。,解：,1康普顿散射光子波长改变,2,例6.,证明在康普顿散射实验中，波长为 光子,与质量为 静止电子碰撞后，电子的反冲角 与光子散射角 之间的关系式为：,证明：,利用 得,由
30、,例7.,根据玻尔理论, 求解,1电子在量子数为n的轨道上做圆周运动频率,2该电子跃迁到(n-1)的轨道时发出的光子频率,3证明当 n很大时， 1和2的结果近似相等,解：1,2,3,例8.,氢光谱的某一线系的极限波长为,其中有一谱线波长为,求该波长相应始态与终态能级能量。,解：,极限波数,。由玻尔氢原子理论,终态,始态,例9.,发射光谱中，仅观察到三条巴耳末系光谱线，试求：这三条光谱线中波长最长的那条谱线波长及外来光的频率。,第一激发态氢原子被外来单色光激发后，,解：,由,n=32对应波长最长：,外来光频率是n=52:,例10.,氢原子电离发射一个光电子，求此光电子的德布罗意波长。,（电子质量
31、 m0 = 9.1110 -31 kg）,解：,远离核的光电子动能为,能量为 15eV光子，被处于基态氢原子吸收,例12.,设子弹质量为 0.01kg，枪口直径为0.5cm，,解：,用不确定关系计算子弹射出枪口时的横向速度。,说明：这个速度远小于子弹飞行速度，它引起,运动方向偏转微不足道。对于宏观粒子，波动性,影响很小，仍具有轨道特点。,例13.,位置不确定量,解：,光子动量,动量的不确定量,例14.,估算禁闭在原子核中电子的动能。,解：,取原子核的大小,动量数值不可能小于它的不确定度，故电子,应用相对论公式：,电子在核中的动能,普朗克其人其事,M.Planck 德国人 18581947,普朗
32、克生平：,普朗克（Max K.E.L.Plance ）1858年4月23日出生于德国的基尔 ，父亲是基尔大学的法学教授。,普朗克9岁随父亲来到慕尼黑中学期间品学兼优，对数学物理和音乐表现出天赋的才能，做过乐队指挥。在选择音乐还是自然科学有过犹豫，最终选择了物理学。,普朗克就读于慕尼黑大学师从于,赫姆霍兹和基尔霍夫，1879年以论热力学第二原理的论文获得博士学位，先后在慕尼黑、基尔、柏林大学任教。,“一定要不惜任何代价，找到一个理论根据”。,普朗克:,1900.12.14普朗克在德国物理学会上报告了论文,“关于正常谱中能量分布的理论”,从理论上推出了普朗克公式,1900.10.19 普朗克在德国
33、物理学会会议上提出一个黑体辐射公式：,实验物理学家鲁本斯（Rubens）把它同最新的实验结果比较,发现：,用内插法得出,在全波段与实验结果惊人符合,普朗克公式提出,1900.12.14这一天后来被定为“量子论的诞生日”。,普朗克本人也有很多的困惑和彷徨 ,思想束缚下获得的这一解放。”, 玻尔对普朗克量子论的评价：,“在科学史上很难找到其它发现能象普朗克的,基本作用量子一样在仅仅一代人的短时间里产生,如此非凡的结果,这个发现将人类的观念,不仅是有关经典,科学的观念，,而且是有关通常思维方式的观念,的基础砸得粉碎，,上一代人能取得有关自然,知识的如此的神奇进展，,应归功于人们从传统的,普朗克获得1
34、918年诺贝尔物理学奖,他成了一个以伟大的创造性观念造福于世界, 爱因斯坦在1918年4月普朗克六十岁生日,庆祝会上的一段讲话：,有人爱科学是为了满足智力上的快感；,“在科学的殿堂里有各种各样的人：,有的人是为了纯粹功利的目的。,而普朗克热爱科学是为了得到现象世界那些普,遍的基本规律，, ,的人。”,玻尔其人,尼尔斯玻尔（Niels Bohr，18851962)，出生于丹麦的哥本哈根。,其父是哥本哈根学生理学教授。,中学在数学、物理学方面成绩优异。,本科在哥本哈根大学学习数学、哲学和物理学。,1909年取得硕士学位，1911年取得博士学位。,1911年到英国剑桥，在J.J.汤姆逊指导下进修。,1912年到曼彻斯特卢瑟福实验室工作，于1913年3月提出玻尔原子模型，因此在1922年获诺贝尔物理奖。,对玻尔理论的评价：,1. 提出了原子能量量子化。,2.定态假设和角动量量子化条件是对的，,3.频率条件完全正确，一直沿用至今。,是硬加上去的。,4.是半经典理论，仍保留了“轨道”概念。,玻尔研究所里学术空气很浓，这是玻尔演讲后与踊跃的听众讨论问题,哥本哈根学派,“丹麦是我出生的地方， 是我的故乡， 这里就是我心中的世界 开始的地方。”,玻尔婉拒了卢瑟福和普朗克的邀请留在丹麦工作。,他常引用安徒生的诗句：,他培养了许多著名物理学家。,玻尔(左)海森伯(中)泡利(右)在一起,
