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普朗克

http://www.newdu.com 2017-08-30 新都网 佚名 参加讨论
    人物简介
    马克斯·普朗克(1858年4月23日-1947年10月4日),德国物理学家、思想家,是量子力学的发现者。马克斯·普朗克发现能量量子化,荣获诺贝尔物理学奖,且与爱因斯坦并称为二十世纪最重要的两大物理学家。普朗克早期的研究领域主要是热力学,而他另一个鲜为人知伟大的贡献是推导出波尔兹曼常数k。1894年起,普朗克开始研究黑体辐射问题,并发现普朗克辐射定律、普朗克常数。他的伟大发现,成为量子论诞生和新物理学革命宣告开始的时刻。
    人物经历
    童年时期
    普朗克出生在一个受到良好教育的传统家庭,他的曾祖父戈特利布·雅各布·普朗克(Gottlieb Jakob Planck,1751年-1833年)和祖父海因里希·路德维希·普朗克(Heinrich Ludwig Planck,1785年-1831年)都是哥廷根的神学教授,他的父亲威廉·约翰·尤利乌斯·普朗克(Wilhelm Johann Julius Planck,1817年-1900年)是基尔和慕尼黑的法学教授,他的叔叔戈特利布·普朗克(Gottlieb Planck,1824年-1907年)也是哥廷根的法学家和德国民法典的重要创立者之一。
    马克斯·普朗克是父亲的第二任妻子埃玛·帕齐希(Emma Patzig,1821年—1914年)所生的,他受洗及赐名于卡尔马克思普朗克路德维希,其赐名的名称为马克思,而马克斯也沿用此名直到他过世。而普朗克他还有另外六个兄弟姐妹,其中4个孩子【赫尔曼(Hermann)、希尔德加德(Hildegard)、阿达尔贝特(Adalbert)和奥托(Otto)】是父亲的第二任妻子所生的,而父亲的第一任妻子留下了2个孩子胡戈(Hugo)和埃玛(Emma)。
    普朗克在基尔度过了他童年最初的几年时光,直到1867年全家搬去了慕尼黑,普朗克在慕尼黑的马克西米利安文理中学(Maximiliansgymnasium)读书,并在那里他受到─数学家奥斯卡·冯·米勒(Oskar von Miller)(后来成为了德意志博物馆的创始人)的启发,引起青年时期的马克斯发现自己对数理方面有兴趣。米勒也教他天文学和力学和数学,从米勒那普朗克也学到了生平第一个原理——能量守恒。之后普朗克在16岁时就完成了中学的学业,在这个学校学习的这段期间内,也是普朗克第一次接触物理学这个领域。
    大学时期
    普朗克十分具有音乐天赋,他会钢琴、管风琴和大提琴,还上过演唱课,曾在慕尼黑学生学者歌唱协会(Akademischer Gesangverein Munchen)为多首歌曲和一部轻歌剧(1876年)作曲。但是普朗克并没有选择音乐作为他的大学专业,而是决定学习物理。慕尼黑的物理学教授菲利普·冯·约利(Philipp von Jolly,1809年-1884年)曾劝说普朗克不要学习物理,他认为“这门科学中的一切都已经被研究了,只有一些不重要的空白需要被填补”,这也是当时许多物理学家所坚持的观点,但是普朗克回复道:“我并不期望发现新大陆,只希望理解已经存在的物理学基础,或许能将其加深。”普朗克在1874年在慕尼黑开始了他的物理学学业。普朗克整个科学事业中仅有的几次实验是在约利手下完成的,研究氢气在加热后的铂中的扩散,但是普朗克很快就把研究转向了理论物理学。1877年至1878年,普朗克转学到柏林,在著名物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹和古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫以及数学家卡尔·魏尔施特拉斯手下学习。关于亥姆霍兹,普朗克曾这样写道:“他上课前从来不好好准备,讲课时断时续,经常出现计算错误,让学生觉得他上课很无聊。”而关于基尔霍夫,普朗克写道:“他讲课仔细,但是单调乏味。”即便如此,普朗克还是很快与亥姆霍兹建立了真挚的友谊。普朗克主要从鲁道夫·克劳修斯的讲义中自学,并受到这位热力学奠基人的重要影响,热学理论成为了普朗克的工作领域。
    1878年10月,普朗克在慕尼黑完成了教师资格考试,1879年2月递交了他的博士论文《关于热力学第二定律》。
    1880年6月以论文《各向同性物质在不同温度下的平衡态》获得大学任教资格。
     普朗克常数
    普朗克常数记为h,是一个物理常数,用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色,马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hν,v为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。在不确定性原理中 普朗克常数有重大地位,粒子位置的不确定性×粒子速度的不确定性×粒子质量≥普朗克常数。
     普朗克时间
    普朗克时间,是指时间量子间的最小间隔,即普朗克时间,为 1E-43秒(即10^-43s)。没有比这更短的时间存在。普朗克时间=普朗克长度/光速。
    普朗克尺度,即HBAR,C,G都取为一时得到的时间,长度,质量尺度。
    普朗克长度l=gh/c3~10-35m=10E-33厘米
    普朗克常数也使用于海森堡不确定原理。在位移测量上的不确定量(标准差)Δx ,和同方向在动量测量上的不确定量 Δp。
     普朗克公式
    德国物理学家M.普朗克在量子论基础上建立的关于黑体辐射的正确公式。19世纪末,经典统计物理学在研究黑体辐射时遇到了巨大的困难:由经典的能量均分定理导出的瑞利-金斯公式在短波方面得出同黑体辐射光谱实验结果相违背的结论。同时,维恩公式则仅适用于黑体辐射光谱能量分布的短波部分。也就是说,当时还未能找到一个能够成功描述整个实验曲线的黑体辐射公式。 (责任编辑:admin)
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