量子理论的伟大奠基者——普朗克

  德国物理学家马克斯•普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck, 1858~1947) 在解决经典物理学的困难——黑体辐射问题时,提出能量子假说,引入了一个常数h,并因此荣膺1918年的诺贝尔物理学奖。     

谈谈普朗克常数

 普朗克常数是现代物理学中最重要的物理常数之一,它成为区分宏观客体和微观客体的界限。普朗克常数的发现,在物理学的发展史上具有划时代的意义,它第一次表明了辐射能量的不连续性,这是现代物理学中富有革命性的事件。由于它的发现,物理学进入了一个全新的时代,这个理论物理学的新概念导致了量子理论的建立。普朗克常数发现前经典物理面临的困难19世纪末20世纪初,物理学的各分支已相当成熟,建立起了系统的理论,在应用中发挥越来越大的作用。但是,在和实验进一步对比的过程中,也出现了一些经典物理的范畴内无法解决的困难。黑体辐射19世纪末,人们用经典物理学解释黑体辐射实验时,出现了著名的所谓“紫外灾难”。     

对普朗克常数h的思考

 1900年普朗克(Planck)为解释黑体幅射的能量-波长实验曲线,提出辐射能量的不连续性概念,即任何能量都是某最小能量的整数倍,而此最小能量中的比例系数便是普朗克常数h,h=6·63×10^-34焦耳·秒(J·s)。物理学为简化公式常用h-=h/2π,h-称为约化普朗克常数。h是微观现象量子特性的表征。h的提出是对传统物理的划时代挑战,开创了量子力学的新纪元。常数h的推导19世纪末,在物理学上空飘起的一朵乌云是黑体(只能吸收而不能反射或透射电磁幅射的物体)辐射能量按波长的分布曲线在整个波段理论计算和实验结果总是不一致。其中维恩导出的公式适合短波部分而瑞利-金斯导出的公式适合长波部分.     

量子宇宙——21世纪粒子物理学的革命

 本文编译自美国高能物理顾问委员会(HEPAP)出版的《量子宇宙(QuantumUniverse)》一书。它是根据美国能源部和国家自然科学基金委的要求编写的科普读物。微观量子世界和宏观宇宙学研究的交叉对21世纪的粒子物理学提出了严峻的挑战,正孕育着一场深刻的革命。此书论述了粒子物理学面临的9个重大问题,并结合美国高能物理实验研究计划进行讨论。     

黑体辐射公式的多种推导及其在近代物理构建中的意义(Ⅰ)

黑体辐射是近代物理史上一只会下金蛋的鹅,是近代物理的摇篮。黑体辐射研究的意义还在于这是唯一一个涉及c,k,h三个普适常数的物理情景。黑体辐射谱抗测量误差的特性带来了辐射标准和绝对温度参照,谱分布公式对模型的不敏感则使得黑体辐射成为独特的物理研究母题。黑体辐射谱分布公式,普朗克多角度推导过,德拜推导过,艾伦菲斯特推导过,劳厄推导过,洛伦兹和庞加莱深入讨论过,泡利推导过,玻色推导过,爱因斯坦在20多年的时间里多角度推导过且产出最为丰硕,近代还有从相对论角度的推导,每一个角度的推导都带来了物理学的新内容,这包括量子力学、固体量子论、受激辐射、量子统计、相对论统计,等等。认真回顾黑体辐射研究的历史细节,考察其中的思想概念演化,不啻于体验一次教科书式的学(做)物理之旅,比如也可以尝试给出能量局域分立化的简单新证明。     

光的真实本性与未来科技飞跃发展预测

物理学史上,有三大主宰着物理学发展的跨世纪大论战,其中前两次论战的主题是光的概念,第三次论战的主题关系整个现代物理,但整个第三次论战被光的概念所主宰.错误的光子概念与第三次论战占了上风的超距心灵作用结合形成物理学最严重的百年大错.研究发现了三大跨世纪论战中造成真理失败的根源.关于光的本性,论文提供了九项证据证明光只是波...     

纪念普郎克发现量子论100周年

简要地回顾了普郎克发现量子论和由量子论发展为量子力学的简明历程,以及量子力学对科学和人类社会的贡献,讨论了科学创新的评价标准问题,指出量子力学应得到最高的评价,亦即是美学评价标准、学术评价标准和实践评价标准的统一,还讨论了江泽民主席所提出的“三个代表”的理论,指出这一理论应成为评价一切科学工作的根本标准,也是评价我国各方面工作的根本标准,指出我国科学工作除了要集中力量于解决足以影响国民经济或国防建设的全局的8－10个重大科学技术问题外,还要集中一定的力量于看起来是“无用”的基础研究,当前正在发展中的物理学的第四次大突破,就是值得关注的问题之一。     

黑体热辐射的微机描绘

本文用 QBASIC程序实现了黑体热辐射的微机描绘 .程序具有良好的界面和坚固性 ,通过编程、运行程序 ,一方面可以让学生从交互操作过程中深入理解黑体热辐射规律 ,另一方面还可以让学生在学习物理知识的同时使他们的程序设计能力得到培养 .     

用白炽灯作光源测量普朗克常量--第36届国际奥林匹克物理竞赛实验题分析

介绍了第36届国际奥林匹克物理竞赛“用白炽灯测量普朗克常量”实验,该题利用白炽灯作为辐射源并配合波长滤波器、减光板以及光敏电阻等装置,测量普朗克常量.文章对该实验进行了分析并给出解答.     

让世界跳跃的人--马克思*普朗克

回顾了普朗克在物理学上的贡献和对爱因斯坦的帮助，挖掘了他的物理思想，得到对他公正的认识．     

红外测温新技术

通过介绍红外辐射的一般性质和红外测温新技术说明黑体辐射定律的具体应用     

NEW KINDS OF DIRAC ENERGY LEVELS AND THEIR CROSSING REGIONS

In the space-time of a non-Kerr-Newman black hole, the Dirac energy levels and their crossing regions are investigated. Near the event horizon of the black hole there are crossing Dirac energy levels, which lead to the occurrence of non-thermal radiation.     

面向新世纪的冲击波物理学——第12届凝聚介质冲击压缩国际会议简介

 对第12届凝聚介质冲击压缩国际会议（SCCM-2001）进行了简介和综合分析，介绍了凝聚介质冲击压缩近年来的新进展，回顾了20世纪动高压或应力下凝聚介质物理学和力学的基本范式和取得的成就，展望了冲击波物理学在21世纪所面临的挑战和机遇。     

100 kW微型燃机冷热电联产的经济性分析

微型燃气轮机冷热电(CHP)联产系统,能够实现天然气清洁、高效、灵活利用,目前已得到重视和应用。本文以某酒店冷热电系统为研究对象,根据实际冷热电年负荷变化曲线,设计了100 kw微犁燃机冷热电联产方案。对CHP联产系统的一次能耗率(PER)和无最纲费用比进行了计算,并与分产系统作了对比,最后讨论了微型燃机回热度和电/气价格比对CHP联产系统经济性的影响。     

Ca2CuO3的高压结构性质研究

 采用金刚石压砧高压装置（DAC）,对具有Cu—O链结构的Ca₂CuO₃的多晶粉末样品进行了高压同步辐射能散X射线衍射实验。实验结果表明,在0～34 GPa压力范围内,Ca₂CuO₃晶体没有发生结构相变,用Birch-Murnaghan状态方程拟合,得到在压力导数B′₀=4时,零压体弹模量B₀=165.4±1.8 GPa。     

用小波理论研究湍流边界层湍动能的特征

在三个雷诺数下,用热线风速仪测量了光滑壁面湍流边界层的脉动速度信号,利用离散正交小波理论分解该测试信号,得到具有最大湍动能的分量及其发生频率,并得到了这两个参数沿ｙ＋的分布曲线．分析表明,在试验雷诺数下,最大湍动能的无量纲尺度沿ｙ＋分布雷诺相似,其发生频率沿ｙ＋基本是一常数,且湍动能主要集中在几个有限的尺度分量上．