核心特点——微观世界与宏观世界的差异
量子物理(又称量子力学)是物理学中描述微观世界(原子、电子、光子等尺度)基本规律的理论框架。它与我们熟悉的经典物理(牛顿力学、电磁学等)有根本性的不同,因为微观粒子的行为展现出许多奇特且反直觉的现象。
简单来说,量子物理的核心思想是:
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能量是“量子化”的:
- 能量不是连续变化的,而是像台阶一样,一份一份地变化。这份最小的、不可再分的能量单位称为“量子”。(这也是“量子物理”名称的由来)。
- 例如,原子中的电子只能存在于特定的能量等级(能级)上,不能处于这些能级之间的状态。电子从一个能级跃迁到另一个能级时,会吸收或发射一份特定能量的光子(光的量子)。
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波粒二象性:
- 微观粒子(如电子、光子)同时具有粒子和波的特性。它们既不是经典意义上的小球,也不是经典意义上的波。
- 在某些实验中(比如双缝干涉),它们表现出波的干涉和衍射现象;在另一些实验中(比如光电效应),它们又表现出粒子的碰撞和能量传递特性。
- 我们不能用单一的“粒子”或“波”模型完全描述它们,必须接受这种双重性质。
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不确定性原理(海森堡):
- 我们无法