什么是量子
量子并不是特指某一种粒子,量子是指微观粒子(如光子等)能量非连续变化的一个最小单元,原意是“能量子”,简称为“量子”。

19世纪末,普朗克等一批科学家正在研究一种叫做黑体辐射的现象,或者来自一种特殊装置的光,这种装置可以尽可能有效地发射所有频率的光。在普朗克之前,没有人能解释来自这些设备的光谱,所以普朗克在方程式中添加了一个假设,通过假设光只能在离散的能量单元(称为能量子)中发射,他得出一个公式来完美地解释黑体光谱。

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普朗克黑体辐射公式1

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在能量子概念下,能量的变化就不是我们通常理解的连续变化,而是像上楼梯下楼梯一样非连续地离散地变化。

物理学家并不完全确定该如何看待普朗克的结果,但几年后,爱因斯坦更进一步。为了解释光电效应,即当光照射在金属上时从金属中释放电子,爱因斯坦提出光本身是由离散的小份能量组成的。随着时间的流逝,这些小份能量被称为光子。