第七章_量子理论发展史ppt课件

1、第七讲量子实际的开展史量子论的建立和开展大体上阅历了5个阶段：1、“紫外灾难的出现和普朗克量子论的提出；2、爱因斯坦的光量子论和光的波粒二象性的提出；3、玻尔的原子构造实际的提出；4、旧量子论的困难和物质波的发现；5、量子力学的建立。.量子实际的创建20世纪初，物理学的另一项艰苦的创新是量子论的建立。1900年普朗克(Max Planck)为了抑制经典实际解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子实际奠定了基石。随后，爱因斯坦针对光电效应实验与经典实际的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上胜利地运用了能量子概念，为量子实际的开展翻开了局面。1913年，玻尔在卢瑟福有核模型的根底上运

2、用量子化概念，对氢光谱作出了称心 的解释，使量子论获得了初步胜利。旧量子论.波粒二象性新思想的提出以后，玻尔、索末菲(A.J.Sommerfeld)和其他许多物理学家为开展量子实际花了很大力气，却遇到了严重困难。要从根本上处理问题，有待于新的思想，那就是波粒二象性。光的波粒二象性早在1905年和1916年就已由爱因斯坦提出，并于1916年和1923年先后得到密立根光电效应实验和康普顿X射线散射实验证明。物质粒子的波粒二象性却是晚至1923年才由德布罗意(Lous de Broglie)提出，这以后经过海森伯(W.Heisenberg,19011976)、薛定谔(E.Schrodinger,18

3、871961)、玻恩(Max Born,18821970)和狄拉克(P.A.Dirac)等人的开创性任务，终于在19251928年构成完好的量子力学实际，与爱因斯坦相对论并肩构成现代物理学的两大实际支柱。.1、“紫外灾难的出现和普朗克量子论的提出物理天空的第二朵乌云：“黑体辐射 “紫外灾难量子论的产生是由黑体辐射问题引起的。根据经典物理学，可以得到：辐射的能量与频率的平方成正比。所以，当辐射频率极高时，能量必然趋于无穷大，即在紫色端发散。对于由经典物理学处理热辐射问题导致的这一结果，被称为“紫外灾难。.黑体“绝对黑体是指在任何温度下都能全都吸收落在它上面的一切辐射而没有反射和透射的理想物体，是

4、用来研讨热辐射的。黑体辐射的特点是：各种波长(颜色)的辐射能量的分布方式只取决于黑体的温度，而同组成黑体的物质成分无关。物理天空的第二乌云：“黑体辐射.19世纪末期，实验曾经能对热辐射所产生的光谱及其强度的分布进展精细的测定。1893年，德国物理学家维恩发现黑体的温度(绝对温度)同所发射能量最大的波长成反比(维恩位移定律)。1896年维恩经过半实际半阅历的方法，找到了一个可用来描画能量分布曲线的辐射定律。这个定律或说公式，在短波部分同实验很符合，但在长波部分却偏离很大。对“黑体辐射的研讨导致“紫外灾难.1900年，英国物理学家瑞利根据统计力学和电磁实际，推导出另一辐射定律。这一定律在1905年

5、经英国物理学家金斯加以修正，以后通称瑞利-金斯定律。瑞利-金斯定律在长波部分与实验很符合，但在短波部分却偏离很大。古典实际的这一失败被物理学家埃伦菲斯特称为“紫外灾难。 “紫外灾难所引起的是物理学实际的一场革命。.普朗克的量子假说的出台1894年德国物理学家普朗克开场研讨黑体辐射问题。1899年他从热力学推导出维恩的辐射定律，确信这是独一正确的辐射定律。但在年底，他留意到德国物理学家鲁本斯等人于1899年9月发表的实验报告指出，维恩定律在短波部分同实验有偏离。于是普朗克不得不尝试修正他的实际。.普朗克的量子假说的出台1900年10月7日，鲁本斯夫妇访问普朗克，通知他，瑞利的辐射定律在长波部分同

6、他的实验结果一致。普朗克遭到启发，立刻尝试去寻觅新的辐射定律，使它在长波部分渐近于瑞利定律，而在短波部分那么渐近于维恩定律。当天晚上他把本人1899年的公式加以修正，就得到了符合上述要求的辐射定律。1900年10月19日他在德国物理学会上报告了这一结果。鲁本斯当天晚上做实验检验，证明普朗克的新的辐射定律同实验结果完全相符。.普朗克的量子假说的出台但是，当时普朗克的辐射公式是根据实验数据凑出来的半阅历定律，得不到合理的实际解释。为了寻觅这个公式的实际根据，普朗克紧张地任务了两个月，终于发现，要对这个公式作出合理的解释，独一能够的出路是假设：物体在发射辐射和吸收辐射时，能量不是延续变化的，而是以一

7、定数量值的整数倍腾跃式地变化的。.普朗克的量子假说的出台也就是说，在辐射的发射或吸收过程中，能量不是无限可分的，而是有一最小的单元。这个不可分的能量单元，普朗克称之为“能量子或“量子，它的数值是h，其中是辐射的频率，h叫做“作用量子，是一个普适常数，以后人们称之为“普朗克常数。1900年12月14日，普朗克向德国物理学会报告了他的这一大胆假说，这就是量子论的诞生。.2、爱因斯坦的光量子实际1905年，爱因斯坦承继了普朗克所提出的这一革命性的观念，用以解释当时的电磁实际所不能完全解释的光电效应，亦即在光的照射下，由金属逸出的电子的能量和光的强度无关，但和波长有关。爱因斯坦指出，假设接受了普朗克的

8、量子假说，那么将能很自然地解释光电效应。爱因斯坦由此而获得了诺贝尔奖。普朗克和爱因斯坦.从能量子到光量子但爱因斯坦不满足普朗克把能量不延续性只局限于辐射的发射和吸收过程，而以为即使在空间的传播过程中，辐射也是不延续的，是由不可分割的能量子组成的。于是在“关于光的产生和转化的一个推测性观念的论文中，指出关于光的产生和转化的瞬时景象，动摇论的结论同阅历不相符，要解释这类景象，只能假设光是由能量子所组成。这种能量子，他称为“光量子，对于频率为的辐射，它的一个光量子的能量就是h，以后人们称光量子为“光子，这是美国化学家路易斯于1926年取的名字。.光量子论的提出，意味着早在半个多世纪前已被推翻了的牛顿

9、的光的微粒说在某种意义上的复活，使当时占绝对统治位置的动摇论出现了对立面。不过，爱因斯坦并不是简单地回到了牛顿的微粒论，对动摇论采取排斥态度，而以为两者各自反映了光的本质的一个侧面：对于统计的平均景象，光表现为动摇，对于瞬时的涨落景象，光表现为粒子。光的波粒二象性的提出.换言之，爱因斯坦的粒子不同于牛顿的粒子，而是既具有能量又具有动量的粒子，这就使得的光不仅具有动摇性，而且具有粒子性，是动摇性和粒子性的辩证一致，即光具有“波粒二象性。这是人类认识自然界的历史上第一次提示了微观客体的动摇性和粒子性的对立一致。光的波粒二象性的提出.光量子概念的实验检验1915年，疑心光量子论的美国实验物理学家密立

10、根，经过检验光量子论的推论：爱因斯坦的光电效应公式，不得不宣布“它的无歧义的实验证明。首先把光看作是某种以光速c在真空中运动的粒子亦即光量子的是爱因斯坦。正式赋予光子这一称号的是康普顿。1923年，康普顿发现康普顿效应，成为光量子论的判决性实验，被物理学家公以为光量子存在确实凿证据。.康普顿实验确实证1923年，康普顿在丈量X射线和某些物质的散射时，发现某些散射后的X射线的波长变长了。康普顿为了解释这一景象，就除了假定光子的能量：Ehv以外，还吸收了在1917年由爱因斯坦对光子还具有动量p的假定，亦即p=hv/c这样，光子就被看成为既具有确定能量，又有确定动量的完好的粒子。.康普顿实验确实证假

11、设让光子和静止中的电子发生完全的弹性碰撞，就可以发现碰撞后的光子的能量和动量都有了改动，亦即相应的波长有了改动，其数值恰好就是康普顿在实验上丈量到的数值！后来，康普顿在吴有训的协助下改良了他的实验，进一步确证了这一命名为康普顿效应的实验景象。.康普顿实验的重要意义为光的辐射确立了粒子观。过去，至多以为在能量的吸收和发射上，其能量的改动具有“粒子性。但是，康普顿散射实验却将光辐射看成是既有能量又有动量的粒子，而且经过牛顿力学中早已研讨过的能量守恒定律和动量守恒定律，就能预言出这一弹性碰撞将能导致光量子波长或频率的改动。.康普顿实验的重要意义但是，光子虽然能被以为是粒子，但又是波，由于它们具有确定

12、的振荡频率，又有实验上所完全确立的动摇景象，如绕射、干涉等效应。由微粒而动摇，由动摇而波粒二象性的认识的历史开展阐明：人的认识确实是一个“正、反、合的过程，或者说符合唯物辩证法所提示的“否认之否认的规律。.3、玻尔的原子构造实际随着量子论的提出和开展，人们对原子的构造也有了新认识。1903年J.J.汤姆逊用一个类似葡萄干面包的原子模型来解释原子的各种性质。然而这一模型与粒子透过金属箔的散射分布不相符合，由于实验观测到散射角远远大于按照汤姆逊模型所作的实际预测。1911年，关于原子构造的研讨，卢瑟福在他的粒子散射实验的根底上，提出一个由电子绕原子核而旋转的原子模型，即有核原子模型。.卢瑟福有核原

13、子模型以为，原子里面绝大部分是虚空的，原子中间有一个原子核，该模型得到了实验的验证，也获得了多方面的胜利。但是，卢瑟福模型也有一个原那么性的实际上的困难，那就按照电磁学的实际，外围电子在围绕原子核旋转亦即做加速运动时，将不断辐射出电磁波，而最后却将掉到原子核里面，为原子核所俘获，成为其半径只需10-13厘米大小的原子。然而，当时一切测到的原子的半径，却至少有108厘米.从经典实际来看，卢瑟福的有核原子模型不符合经典实际的稳定性要求，或者说，这个模型在经典实际看来是站不住脚的。但卢瑟福的有核原子模型经过他的学生、后来著名的丹麦物理学家尼尔斯玻尔的出色任务，迅速得到科学界的公认。尼尔斯玻尔(N.B

14、ohr，1885-1962) 尼尔斯玻尔因对原子构造和放射的研讨获1922年诺贝尔奖。他的儿子欧文尼尔斯玻尔 生于1922年也是一个物理学家，因发现原子核的非对称性而获1975年的诺贝尔奖.玻尔提出定态轨道原子模型始末1911年，玻尔到英国剑桥大学卡文迪什实验室学习和任务，正好这时曼彻斯特大学的卢瑟福发现了原子核。卢瑟福也曾是卡文迪什实验室的研讨生。一天，卢瑟福回到卡文迪什实验室，向研讨人员报告本人的新发现。.玻尔很有兴趣地听了卢瑟福的报告，对卢瑟福根据实验结果大胆地作出原子有核的决断深表钦佩，也很了解卢瑟福困难的处境，于是向卢瑟福表示希望到卢瑟福所在的曼彻斯特大学当访问学者。.卢瑟福怅然赞同

15、，几个月后，玻尔到卢瑟福的实验室任务了4个月，其时正值卢瑟福组织大家对有核原子模型实际进展检验。玻尔参与了射线散射的实验任务，协助他们整理数据和撰写论文。玻尔就这样在关键的时辰参与到卢瑟福的任务之中，成为这个集体的实际中心人物。.玻尔坚信卢瑟福的有核原子模型是符合客观现实的，也很了解他的实际所面临的困难，他以为要处理原子的稳定性问题，唯有靠量子实际，即要描画原子景象，就必需对经典概念进展一番彻底的改造。.玻尔留意到，假设光辐射具有量子性，也就是说光辐射时并不像经典电磁学所预期的那样，延续地释放出带电粒子所具有的能量，而以不延续的方式，即至少以某种“最小的能量单元，亦即hv的方式释放能量，那么这

16、一量子性的来源，必定来自原子构造所具有的某些特点。.1912年底，玻尔已前往丹麦，他仍在研讨有核原子模型的稳定性问题。正在他日夜苦思之际，他在一位朋友汉森(H.M.Hansen)向他提到氢光谱的巴耳末公式，劝他仔细思索这个现实。同时，斯塔克(J.Stark)的著作中有关价电子跃迁产生辐射的思想也对他有启发。他把这些事情联络到了一同，忽然头脑里出现了一个飞跃。.后来，玻尔回想到：“当我一看到巴耳末公式，我对整个事情就豁然开朗了。于是玻尔很快就写出了著名的“三部曲，题名“原子构造和分子构造I、II、III的三篇论文，经卢瑟福引荐，发表在1913年上。玻尔的原子实际获得了宏大的胜利， 完美地解释了氢

17、光谱的巴耳末公式。他阐明了光谱的发射和吸收，并且胜利地解释了元素的周期表，使量子实际获得了艰苦进展。.这一实际把卢瑟福的原子模型和普朗克的量子论大胆而巧妙地结合起来，并且把原来只用于能量的量子概念加以推行，为以后各种物理量的量子化翻开了大门。.玻尔的原子构造实际玻尔的原子构造实际的主要内容是：电子只能在一些特定的圆轨道上绕核运转，在这些轨道上，电子的角动量是h/2的整数倍。电子在上述特定轨道上运转时，不发射也不吸收能量，因此是稳定的(即处于“定态)。当电子从一个具有较高能量E1的轨道跃迁到具有低能量E2的轨道时，就要发射出辐射。辐射的频率满足如下关系：h=E1-E2。反过来，假设电子从E2跃迁

18、到E1，那就是辐射的吸收过程。.玻尔的原子模型电子在原子中虽然绕原子核做圆周运动，但却由于某种未知的缘由，使得电子在辐射能量时，至少是释放出频率为v的一个光量子。这就是说，电子在释放能量时，将由某一个轨道跳到另一个轨道上。电子经过吸收或释放一定的能量在能级间跃迁.于是，玻尔就提出一个大胆的假设，电子在原子中所做的圆周运动，在光谱学中所察看到的明线光谱或吸收光谱中的谱线，就是由于电子在不同旋转轨道上的跃迁而释放出的具有确定频率的光量子。从低能跃迁到高能级，释放一个光子.玻尔将这一模型运用到当时知的最简单的原子体系，亦即只需一个质子和一个电子所组成的氢原子。实际计算阐明，玻尔模型能很好的解释并且在

19、定量上也高度准确地符合于由氢原子发射出的光谱系列。.玻尔模型这一高度胜利震动了当时的物理学界，接着人们设法引进量了化条件，引进椭圆轨道，将之运用到多电子体系，并设法解释这些较复杂原子的光谱。这就是量子力学前期开展史中的所谓的旧量子论，亦即由玻尔和索末菲所开展的、存在着由量子化条件所确定的各种绕核而行的轨道的、描画电子运动的量子力学。.4、旧量子论的困难和物质波的发现 然而，玻尔实际只能用于氢原子这类只需一个电子的原子，对于普通的氦原子(带两个电子)却困难重重。这一旧量子论在定性地解释复杂原子光谱的行为上虽然也获得了某些成就，但是在定量上却和实验不符，甚至连两个电子的体系，如氦原子的光谱，在定量

20、上也不能很好地解释。而且，即使对于单电子的原子，玻尔实际也只能算出谱线的频率，而无法算出各条谱线的相对强度。.为了弥补这个缺陷，玻尔于1918年提出了“对应原理：在一定条件下，量子论同古典物理实际应该得到同样的结果。但这并未摆脱姿态，为此，玻尔等人曾疑心能量和动量守恒定律在原子领域中的可靠性。.德布罗意提出物质波的概念旧量子论的姿态终于在1923年和1925年从两个方面被冲破，一个发生在法国，一个发生在德国。1923年，法国物理学家德布罗意受爱因斯坦光量子论的启发，指出爱因斯坦的公式E = h不仅适用于光子，也该适用于电子。.德布罗意提出物质波的概念也就是说，一向被人看作是粒子的电子，也应该具

21、有波的性质，它的波长 = h/p，其中h是普朗克常数，p是电子的动量。他预言，电子束穿过小孔时，会像光一样显现出衍射景象。借助于物质波的概念，德布罗意很自然地解释了玻尔的定态概念，为玻尔和索末菲的量子条件提供了实际根据。.物质波概念的实验验证1927年戴维逊-盖革在单晶镍外表的散射观测到电子束的衍射景象，验证了德布罗意的物质波概念。这样，电子像光子一样，也既具有粒子性又具有动摇性，是波粒二象性的一致体。.波粒二象性：一切物质的普遍性质后来，人们在实验中发现，不仅电子、还有质子、中子等“根本粒子，都具有动摇性，甚至这些粒子集合，如原子、分子等复杂粒子，也具有动摇性。这样，波粒二象性就是一切物质所

22、具有的普遍的性质。物质的“波粒二象性的发现阐明：物质既不是不延续的，也不是延续的，而是延续和不延续性质的对立和一致。“波粒二象性就第一次提示了这种对立面的一致。.一些粒子具有动摇性的特征实验例如，光子在介质中具有全反射的特性，利用玻璃纤维可以把可见光传播几千米的间隔而损耗极小。所谓激光通讯就利用了这一原理。实验阐明，中子也有类似的性质。中子本来是高穿透性的不带电的物质，能在介质中自在地飞来飞去。可是，当中子能量降低到超冷中子的范围时，中子在铜或铍做成的导管里也能产生这种全反射景象。用铜或铍做成的导管可将超冷中子传送达几百米的间隔而不致漏失！.5、量子力学的建立继德布罗意之后，从另一方面对微观物

23、理实际作出根本性突破的是直接受玻尔影响的德国物理学家海森堡。1925年7月海森堡完成了历史性论文，在论文中，他丢弃了玻尔的电子轨道概念及其有关的古典运动学的量，而代之以可察看到的辐射频率和强度这些光学量，同时把玻尔的对应原理加以扩展，使它不是用来猜丈量子论某一特殊问题的解，而是用来猜测新力学实际的数学方案。.这套新的数学方案，当时普通物理学家是非常陌生的，海森堡本人感到没有把握，就把论文交给教师玻恩，玻恩发现，海森堡发明的这套数学就是矩阵论，是数学家在70多年就已创建了的。它的最奇特的特征是：两个矩阵的相乘是不可对易的，即pqqp。为了进一步搞清楚海森堡论文所提示的数学问题，同年9月海森堡、玻

24、恩和约当合写了一篇长论文，用数学的矩阵方法，把海森堡的思想开展成为量子力学的系统实际，这就是矩阵力学，也通称为量子力学。.狄拉克对量子力学数学方式的改造与此同时，英国物理学家狄拉克从更高的高度和更广的视野来调查量子力学的数学方式。1925年他读到海森堡的论文后，刚开场不感兴趣，后来认识到它的重要性。.可是狄拉克不满足海森堡的表达方式，他运用了一种比矩阵更为方便和普适的数学工具“泊松括号改造了量子力学的方程，把量子力学的变数称为q数，而把古典物理学的变数称为c数，c数是可对易的，而q数那么不可对易，也不能比较大小。但为了得到可以同实验相比较的结果，必需设法用c数来表示q数。不久，他又发表论文，使

25、量子力学成为一个概念上自主的和逻辑上一致的实际体系。.从波粒二象性到动摇力学就在海森堡的量子力学新思想经过玻恩和狄拉克的任务得到艰苦进展的时候，德布罗意的物质波实际也经过薛定谔的任务获得了辉煌的成就。1926年薛定谔一连发表了6篇论文，这些论文大大开展了德布罗意的物质波思想，加深了对微观客体的波粒二象性的了解，为数学上处理原子物理学、核物理学、固体物理学和分子物理学问题提供了一种方便而适用的根底。动摇力学就这样诞生了。.从波粒二象性到动摇力学1926年1月-6月，薛定谔以同一标题发表了4篇论文。他经过爱因斯坦关于量子统计的论文了解德布罗意思想，从哈密顿-雅可比如程出发，引入波函数，作出几何光学

26、-经典力学与动摇光学-动摇力学的类比，建立了薛定谔动摇方程：(ih/2)/t=H.薛定谔方程的建立描画粒子运动规律的是牛顿力学，或者是具有相对论修正的牛顿力学。但是，如今的粒子却同时又是波，而有了波，就应该有一个动摇方程，或称为动摇力学，这就是由薛定谔所建立的量子力学。历史上薛定谔曾经利用“光线沿着直线行进并且也有一个动摇方程的现实，作为类比而导出他的著名的薛定谔方程。.薛定谔方程的建立实践上，由德布罗意的物质波概念的推行，也可求出薛定谔方程。有了薛定谔方程以后，就给出了有关物质的“波粒二象性的完好的图像。电子、质子等“根本粒子，一方面是粒子，亦即具有确定的动量、能量，满足能量和动量守恒定律；

27、另一方面又是“波，可以发生绕射、干涉等典型的动摇景象，并且可由薛定谔方程所描画。尤其是当0时，薛定谔方程就能复原为牛顿方程。.量子力学的两种表述方式如今，同一微观领域中，出现了两种同样有效但方式上完全不同的物理实际，一方面是海森堡的矩阵力学，它是一种代数方法，强调不延续性，它的根本概念是粒子，另一方面是薛定谔的动摇力学，它是一种分析方法，所根据的是人们熟习的微分方程的数学工具，强调延续性，它的根本概念是动摇。这样两种对立的实际竟然同时出现，敌视态度可想而知。.矩阵力学和动摇力学等价然而，1926年薛定谔发现，动摇力学和矩阵力学在数学上是完全等价的。因此，这两种实际通称量子力学，但薛定谔动摇方程

28、通常作为量子力学的根本方程。.量子力学和原子构造当海森堡和薛定谔分别沿着不同途径得到量子力学的方程式，并由薛定谔证明了这两者的等价性以后，就立刻遭到了原子物理学任务者的欢迎。缘由有三：.1、在原子模型中，再也不需求引进那种“人为的玻尔轨道的限制，而是由薛定谔方程就能导出原子体系只能处在某些分立的能级上，其物理上的缘由和电磁波在谐振腔中只能有某几种频率发生振荡非常类似。.2、由于薛定谔方程存在某种最低的能级，亦即基态，这就解释了为什么在卢瑟福的行星模型中，电子将不会掉进原子核中。由于薛定谔方程本身就蕴含有由海森堡(W.Heisenberg)所发现的“不确定关系(Uncertainty relat

29、ion/principle)。当电子为原子核所俘获并固定在原子核上时，由于不确定关系，电子就将获得某一较大的动量，就要突破这一限制。.3、当然，薛定谔方程也能和玻尔模型一样，定量地解释氢原子的光谱系列。.量子力学的胜利建立对于新量子力学的一个决议性的考验，是能否认量地解释氦原子的光谱。氦原子的薛定谔方程涉及6维空间的偏微分方程partial differential equation，要想准确求出这一方程的解答是很困难的。但是，人们终于引进了变分方法而处理了这一问题。这样，量子力学就成为经由实验所检验、并且是科学地建立起来的根本实际。.量子力学的解释问题那么，薛定谔实际中的波终究代表什么？薛定

30、谔以为，波是真实的，粒子不过是波的密集，称之为“波包。但是，这种波包的数学方式(波函数)会随时间而扩展，这不符合粒子的稳定性的实验现实。.玻恩的几率解释1926年玻恩提出了波函数的统计解释，即提出几率波probability wave) 的概念。以为量子力学中的波函数描画粒子在空间上的概率分布，波函数模量的平方|2，给出粒子出现的几率。例如，电子的波函数所表示的不过是电子的在某时某地出现的几率。这种解释不久就得到了物理学界的公认。玻恩M.Born) (1882-1970) 德裔物理学家。因在量子力学方面的开辟性任务而获1954年诺贝尔奖).海森堡的不确性原理1927年海森堡又提出了“不确定性原

31、理又称“测不准原理：即不能同时准确地测准一对共轭物理量，比如对一个粒子的位置丈量准确，同时就得牺牲丈量其动量的准确性。.玻尔的互补原理1927年，玻尔对“不确定性原理进展哲学概括，提出了“互补原理。.量子力学和认识论问题量子力学深化了人们对物理规律的认识。经典物理学所追求的一个崇高理想，就是自然界将能由一系列的微分方程或偏微分方程组所描画，在给定的始值条件和边值条件下，人们将能描画和预测世界开展的一切细节。这导致一种机械决议论mechanical determinism)。法国数学家和天体物理学家拉普拉斯Laplace，1749-1827 )曾以为：假设有一个智能生物能确定从最大天体到最轻原子

32、运动的现时形状，就能按照力规律推算出整个宇宙的过去形状和未来形状，这就称为拉普拉斯式的决议论。.量子力学突破了严厉决议论的思想定式量子力学虽然是微观世界的根本特征“波粒二象性的深化反映和概括，但是这一“波粒二象性的物理本质，并没有立刻弄清楚。一个显然的现实是，量子力学中的粒子，并不是通常牛顿力学里所定义的粒子，由于它们不能同时具有确定的位置和动量。量子力学中的波，又不等同于通常的牛顿力学中的机械振荡的波，如声波，由于这种“波包又能扁缩为粒子。.量子规律是一种统计式的规律1926年玻恩提出几率波probability wave) 的概念。以为量子力学中的波函数描画粒子在空间上的概率分布，波函数模量的平方|2，给出粒子出现的几率。也就是说，量子力学的方程式在方式上是决议论的，但是在物理的解释上却是概率论的，亦即量子规律是一种统计式的规律。statistical