量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系

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1、量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)在的區(qū)別與聯(lián)系摘要量子力學(xué)是反映微觀粒子結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)。它的出現(xiàn)使物理學(xué)發(fā)生了巨大變革，一方面使人們對物質(zhì)的運(yùn)動有了進(jìn)一步的認(rèn)識，另一方面使人們認(rèn)識到物理理論不是絕對的，而是相對的，有一定局限性。經(jīng)典力學(xué)描述宏觀物質(zhì)形態(tài)的運(yùn)動規(guī)律，而量子力學(xué)則描述微觀物質(zhì)形態(tài)的運(yùn)動規(guī)律，他們之間有質(zhì)的區(qū)別，又有密切聯(lián)系。本文試圖通過解釋、比較，找出它們之間的不同，進(jìn)一步深入了解量子力學(xué)，更好的理解和掌握量子力學(xué)的概念和原理。經(jīng)過量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的對比我們可以發(fā)現(xiàn)，量子世界真正的基本特性：如果系統(tǒng)真的從狀態(tài)A跳躍到B的話，那么我們對著其中的過

2、程一無所知。當(dāng)我們進(jìn)行觀察的時(shí)候，我們所獲得的結(jié)果是有限的，而當(dāng)我們沒有觀察的時(shí)候系統(tǒng)正在做什么，我們都不知道。量子理論可以說是一門反映微觀運(yùn)動客觀規(guī)律的學(xué)說。經(jīng)典物理與量子物理的最根本區(qū)別就是：在經(jīng)典物理中，運(yùn)動狀態(tài)描述的特點(diǎn)為狀態(tài)量都是一些實(shí)驗(yàn)可以測量得的，即在理論上這些量是描述運(yùn)動狀態(tài)的工具，實(shí)際上它們又是實(shí)驗(yàn)直接可測量的量，并可以通過測量這些狀態(tài)量來直接驗(yàn)證理論。在量子力學(xué)中，微觀粒子的運(yùn)動狀態(tài)由波函數(shù)描述，一切都是不確定的。但是當(dāng)微觀粒子積累到一定量是，它們又顯現(xiàn)出經(jīng)典力學(xué)的規(guī)律。關(guān)鍵字：量子力學(xué)及經(jīng)典力學(xué)基本內(nèi)容及理論量子力學(xué)及經(jīng)典力學(xué)的區(qū)

3、別與聯(lián)系6目錄三、目錄摘要……………………………………………………………………………………1關(guān)鍵字………………………………………………………………………………………1正文…………………………………………………………………………………………3一、量子力學(xué)及經(jīng)典力學(xué)基本內(nèi)容及理論………………………………………………31.1經(jīng)典力學(xué)基本內(nèi)容及理論………………………………………………………31.2量子力學(xué)的基本內(nèi)容及相關(guān)理論………………………………………………3二、量子力學(xué)及經(jīng)典力學(xué)在表述上的區(qū)別與聯(lián)系………………………………………42.1微觀粒子和宏觀粒子的

4、運(yùn)動狀態(tài)的描述………………………………………42.2量子力學(xué)中微觀粒子的波粒二象性……………………………………………5三、結(jié)論：量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)的一些區(qū)別對比………………………………………5參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………66量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)在的區(qū)別與聯(lián)系一、量子力學(xué)及經(jīng)典力學(xué)基本內(nèi)容及理論1.1經(jīng)典力學(xué)基本內(nèi)容及理論經(jīng)典力學(xué)是在宏觀和低速領(lǐng)域物理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的物理概念和理論體系，其基礎(chǔ)是牛頓力學(xué)（宏觀物體運(yùn)動規(guī)律）,麥克斯韋電磁學(xué)（場的運(yùn)動規(guī)律）以及熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)（物質(zhì)的熱運(yùn)動規(guī)律）。牛頓三大運(yùn)

5、動定律和萬有引力定律作為牛頓力學(xué)的兩大核心。它們分別從力作用下物體的運(yùn)動及物體之間的基本相互作用力。牛頓力學(xué)解決了宏觀低速物體運(yùn)動的很多問題，為經(jīng)典力學(xué)研究奠定了很好的理論基礎(chǔ)。作為電磁學(xué)中最基本的實(shí)驗(yàn)定律概括、總結(jié)和提高。麥克斯韋方程組其基本表達(dá)式如下：(1)該方程反組映出一般情況下電荷電流激發(fā)電磁場以及電磁場內(nèi)部運(yùn)動的規(guī)律。麥?zhǔn)戏匠探沂玖穗姶艌隹梢元?dú)立于電荷與電流之外而存在，解決了電磁波的傳播和輻射等問題，是經(jīng)典電動力學(xué)的基礎(chǔ)。統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)從粒子的微觀性質(zhì)及結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)出發(fā),以粒子遵循的力學(xué)定律為理論基礎(chǔ);用統(tǒng)計(jì)的方法推求大量粒子運(yùn)動的統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果,以得

6、出平衡系統(tǒng)各種宏觀性質(zhì)的值。其研究對象是大量粒子構(gòu)成的集合體，通過統(tǒng)計(jì)力學(xué)的方法，應(yīng)用幾率規(guī)律和力學(xué)定理求出大量粒子運(yùn)動的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。它揭示了體系宏觀現(xiàn)象的微觀本質(zhì)，可以從分子或原子的光譜數(shù)據(jù)直接計(jì)算體系平衡態(tài)的熱力學(xué)性質(zhì)。但是由于其不涉及粒子的微觀性，不能闡明體系性質(zhì)的內(nèi)在原因，不能給出微觀性質(zhì)與宏觀性質(zhì)之間的聯(lián)系，不能對熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行直接的計(jì)算。1.2量子力學(xué)的基本內(nèi)容及相關(guān)理論19世紀(jì)末正當(dāng)人們?yōu)榻?jīng)典物理取得重大成就的時(shí)候，一系列經(jīng)典理論無法解釋的現(xiàn)象一個(gè)接一個(gè)地發(fā)現(xiàn)了。德國物理學(xué)家維恩通過熱輻射能譜的測量發(fā)現(xiàn)的熱輻射定理。瑞利和金斯也提出了空腔輻

7、射的能量密度按波長來表示的瑞利金斯公式：(2)但是瑞利-金斯公式在長波或高溫情況下，同實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，但在短波范圍，能量密度則迅速地單調(diào)上升，同實(shí)驗(yàn)結(jié)果矛盾。瑞利-金斯公式的這一嚴(yán)重缺陷,在物理學(xué)史上稱作“紫外災(zāi)難”，它深刻揭露了經(jīng)典物理的困難，從而對輻射理論和近代物理學(xué)的發(fā)展起了重要的推動作用。德國物理學(xué)家普朗克為了解釋熱輻射能譜提出了一個(gè)大膽的假設(shè)：在熱輻射的產(chǎn)生與吸收過程中能量是以hV為最小單位，一份一份交換的。這個(gè)能量量子化的假設(shè)不僅強(qiáng)調(diào)了熱輻射能量的不連續(xù)性，而且與輻射能量和頻率無關(guān)，并由振幅確定的基本概念直接相矛盾，無法納入任何一個(gè)經(jīng)典范疇。

8、量子力學(xué)描述了微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律，理性6的解釋了大量經(jīng)典力學(xué)無從解釋的空白。量子力學(xué)是關(guān)于微觀