量子是什么?量子是统称还是某种粒子

量子并不是分子、原子、电子、质子这些微观粒子上的概念,任何一个物理量如果存在一个最下不可分割的单位,这样的物理量就是量子化的,它的最小单位就叫量子。

在传统力学里面我们的物理量都是连续的,以能量为例,我们可以要1焦耳的能量,可以要0.1焦耳的能量,可以要0.000001焦耳的能量,而且只要我们高兴,似乎我们可以要无穷小的能量(只要科技手段足够发达)。但是量子力学告诉我们,你想要无穷小的能量是不可能的,因为能量是量子化的,它有一个最小不可分的能量单位,你小到这里就不能再小了,所有的能量都是这个最小能量的整数倍。

不光能量,很多物理量都是这样的,基于这样一种模型建立的力学体系就叫量子力学~

量子不是某一种特定的粒子,而是描述分立状态的一种术语。

举个例子。在经典力学中,带电粒子绕相反电荷物体旋转,其速度、半径,都是连续的。如果我们用【半径,速度,半长轴】来描述其状态,那么这个状态也是连续的,相应的,能量也是连续的。也就是说,选择任意两个不同的状态,其能量为E1和E2,那总能找到无穷多个E_i,使得其介于E1与E2之间。

然而在量子力学的理论之中,这样的系统中,状态不是连续的,能量也不是连续的。E1与E2之间最多只能有有限多个能级,换句话说,能态是分立的。这个现象我们称为「量子现象」,或者说,这些系统,需要用量子力学来研究。

这样的系统有很多特别的性质,与经典力学所预言的大为不同。比如说,由于能级分立,所以这个系统只能一份一份地吸收特定大小的能量,比如特定波长的光子,从而会出现离散的吸收谱。而在能级跃迁的时候,又只能发射特定波长的光子,就会有离散的发射谱。又因为它存在一个最低能级,即基态,所以比(第一激发态能量 - 基态能量)更小的光子是无法吸收的,也就出现了光电效应中的「截止频率」。而这些现象,都是经典物理所无法解释的。

现在网络上很多说法,以为「量子」就是某种「粒子」,其实,这里的「子」,是取其分立而不连续之意义,而非是指其是某一粒子。特定粒子性质的研究,归于粒子物理与高能物理。

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