计算机应用 | 古代文学 | 市场营销 | 生命科学 | 交通物流 | 财务管理 | 历史学 | 毕业 | 哲学 | 政治 | 财税 | 经济 | 金融 | 审计 | 法学 | 护理学 | 国际经济与贸易
计算机软件 | 新闻传播 | 电子商务 | 土木工程 | 临床医学 | 旅游管理 | 建筑学 | 文学 | 化学 | 数学 | 物理 | 地理 | 理工 | 生命 | 文化 | 企业管理 | 电子信息工程
计算机网络 | 语言文学 | 信息安全 | 工程力学 | 工商管理 | 经济管理 | 计算机 | 机电 | 材料 | 医学 | 药学 | 会计 | 硕士 | 法律 | MBA
现当代文学 | 英美文学 | 通讯工程 | 网络工程 | 行政管理 | 公共管理 | 自动化 | 艺术 | 音乐 | 舞蹈 | 美术 | 本科 | 教育 | 英语 |

关于基本物理常数的科学认识(2)

2013-10-09 01:07
导读:它是一个直接关系到宇宙存在形式的基本常数。宇宙中广泛存在着有形的物质与辐射,其间的能量交换(如物体发光或吸收光)遵从一条物理原理,即能量
它是一个直接关系到宇宙存在形式的基本常数。宇宙中广泛存在着有形的物质与辐射,其间的能量交换(如物体发光或吸收光)遵从一条物理原理,即能量按自由度均分。如果不存在普朗克常数,即若h=0,则表明辐射与有形物质之间的能量交换可任意进行。由于辐射的自由度与频率的平方成正比,随着频率增高,辐射自由度在数量上是没有上限的。因此,辐射通过与有形物质的能量交换,将不断地从有形物质中吸取能量,最终导致有形物质的毁灭。于是,整个宇宙只剩下辐射,没有原子、分子,没有气体、液体、固体等,生命与人类当然无从谈及。幸而普朗克常数h不为零,辐射的能量是不连续的,存在着ε=hv的能量台阶,波长越短频率越高的辐射其能量台阶越高,在与有形物质的能量交换中越不起作用,相应的辐射自由度冻结,从而使有形物质与幅射的能量交换受到限制,两者才能达到平衡,我们这个宇宙才能以当今丰富多采的形式存在下去。
  下面介绍一下近代精确测量C和h的方法。
  测量真空中光速的精确方法是,直接测量激光的频率ν和真空波长λ,由两者乘积得出真空光C。1972年,通过测量甲烷谱线的频率与真空波长,得出真空中光速为c=299792458±1.2米/秒。1983年第17届国际计量大会规定新的米定义为:“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。”由于光速是定义,不确定度为零,从此不再需要任何测量,结束了300多年精密测量C的历史。
  h首先由普朗克给出,普朗克利用黑体辐射位移定律中的Wien常数b与k(Boltzmann常数)、C、h的关系,由b、k、C算出h,用实验方法测定h则始于Millikan,他利用光电效应的实验得出h,近代精确测定h的方法是利用Josephson效应,这是超导体的一种量子效应。

(转载自http://zw.nseac.coM科教作文网)


  1900年,Thomson在总结以往几百年的物理学时指出:“在已经基本建成的科学大厦中,后辈物理学家似乎只要做一些零碎的修补工作就行了;但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵令人不安的乌云。”这两朵乌云就是当时无法解释的黑体辐射和Michel-son—MOrley实验,正是它们引起了物理学的深刻变革,导致量子力学和相对论的诞生,与此同时出现了两个基本物理常数h和C。
  
  参考文献
  [1] [美]威切曼著,复旦大学物理系译,《量子物理学》,科学出版社,1978年
  [2] [美]库珀著,杨基方、汲长松译,《物理世界》,海洋出版社,1981年
  [3]马克思恩格斯全集,第32卷。

上一篇:浅谈物理教师课程能力 下一篇:没有了