由于人们把“以太”选作绝对静止的参照系，因此在19世纪，人们热衷于寻找出地球相对于以太的绝对速度。1881年，美国人迈尔耳逊设计了一个实验，但是却得到“0”结果，根据这一结果，“以太”显然是一厢情愿的设想，尽管不断改进，但结论却相同。

　绝对的，真正的和数学的时间自己流逝着，并由于它的本性而均匀的与任何外界对象无关的流逝着。　　　　　　--牛顿

　绝对空间，就其本质来说，独立于外界任何事物，总是始终如一和静止不动的。　　　　　　　　　　　--牛顿

2.薛定谔的创建

　1)薛定谔(1887-1961):奥地利人，物理学博士。曾先后担任苏黎士、柏林大学的物理学教授，在爱尔兰工作了17年，1933年获诺贝尔物理学奖。

　1944年发表《生命是什么》，给生命科学注入了新的活力。

　2)薛定谔方程：薛定谔在德布罗意、爱因斯坦的启发影响下，在1926年1-6月，连续发表了四篇论文，系统阐明了波动力学的理论，提出了量子力学中著名的薛定谔方程。

　3.矩阵力学与波动力学的统一

　既然矩阵力学与波动力学描述了同一物理现象，它们之间是否存在着内在的联系？薛定谔证明了矩阵力学和波动力学的等价性，1926年，狄拉克提出了普遍的变换理论，使两种力学进一步得到和谐与统一，将其统称为量子力学，并引进了狄拉克方程，奠定了粒子物理和量子电动力学的基础，因此狄拉克与薛定谔共获1933年诺贝尔物理奖。

　总之，量子力学冲破了经典物理的局限，迅速发展起来，成为我们研究微观世界的有力武器。普朗克、卢瑟福、玻尔、德布罗意、薛定谔、海森堡等科学家为追求真理而勇于探索的精神，成为我们学习的榜样。

第八章 爱因斯坦与相对论

第一节　走进维谷的牛顿力学

　相对论好象是：“光彩夺目的火箭，它在黑暗的夜空，突然划出一道道十分强烈的光辉，照亮了广阔的未知领域。” 　　 --德布罗意

1.德布罗意波

　1)德布罗意(1892-1960):法国人，一战服役六年，原来从事历史研究，受其兄影响，改学物理，1924年获博士学位，1932年任巴黎大学物理教授，1933年被选为法国科学院院士，1929年获诺贝尔物理奖。

　2)德布罗意的观点:既然光具有波粒二象性，那么实物粒子如电子、质子等也应该具有波动性和粒子性。

　3)实验验证:1923年9-10月，德布罗意在法国科学院《通报》上，发表了三篇文章，提出了物质波的思想，并指出这种波的波长为。

　戴维森--革末实验：美国人，贝尔电话实验室研究员

　G.P. 汤姆逊实验　　　　　　　　演示汤姆逊实验

　由于他们实验的成功，实物粒子也具有波动性的理论被证实了，他们也因此获得了1937年的诺贝尔奖。

　1.海森堡的贡献

　海森堡在索末菲、玻尔等人指导下，认识到在原子物理中，轨道上运行的电子位置和速度是不可观察的，因而需要用可观察量去描写电子所处的状态，他认为n是原子定态的量子数，光谱频率ω和振幅A是原子现象的可观察量，海森堡用频率和振幅表示了坐标

　海森堡决定用新思路去描述微观世界。

　　2.波恩的思索

　波恩看到海森堡的论文《关于运动学和动力学关系的量子论解释》后，经过8天的苦苦思索，终于认识到海森堡的数集，是他在大学里学过的矩阵，这样某力学量就可以用一些元素组成的矩阵来表示。

3.算符的引进

　由海森堡、波恩等引入到量子力学中。在量子力学中用算符表示力学量，它可以作用在一个函数上，得出另一个函数。比如动量算符。

　泡利用海森堡的矩阵力学解决了三个方面的问题，矩阵力学成长建立起来。

2.线索

　3.代表人物

泡利--提出不相容原理(1924年)

德布罗意--提出物质波(1923年)31岁

海森堡--提出矩阵力学(1925年)24岁

薛定谔--提出波动方程(1926年)39岁

狄拉克--非相对论量子力学(1926年)24岁

波恩--对波函数的物理诠释

玻尔--互补原理和对量子力学诠释(1927年)

1.量子力学：研究微观粒子运动的基本理论，它和相对论构成近代物理学的两大支柱。

　玻尔理论是经典与量子理论的混合物，存在着内在的不协调，内在的矛盾。

第五节　量子理论的发展

　首创将量子理论用于解释原子现象的第一人。

　深信核式理论的正确性，认为必须对经典概念进行改造。

　1913年，写出了《原子构造和分子构造》(1)(2)(3)三篇论文，提出了定态跃迁的原子模型。

　1)定态假设：原子中电子的轨道不是任意的，只能取分立的几个，在以上轨道运动的电子不辐射电磁波，原子处于相应的定态。

　2)跃迁假设：原子中的电子从一定态跃迁到另一定态，若相应的能量，则原子将放出一个光子，其频率。

　3)角动量量子化：如果电子绕核转的是圆轨道的话，它的角动量也应是量子化的，即(n＝1，2，3…)

　玻尔把量子理论开创性地应用到原子理论中去，成功地解释了氢原子的核式结构和氢光谱的规律，量子论又一次取得成功。

2、α射线的大角散射

　J·J·汤姆逊：“原子内的正电荷是均匀地分布在原子中的，而并非呈粒子状态。”而卢瑟福认为应该用带电粒子碰撞去试探。

　1909年，卢瑟福和盖革、马登思，用氦核轰击厚度为米的金箔，起初盖革没看到什么现象，卢瑟福告诉他要仔细观察：“要多看细看，实验要重复几次，几十次，几百次，才能发现偶然的现象。”

　他们发现有1/8000的α粒子，偏转反弹。

　卢瑟福:“犹如一15寸的炮弹去轰一张薄纸，而炮弹却掉过头来击中你自己一样。”

　卢瑟福于1911年、1913年发表论文，提出了原子的有核模型，使人们对原子的结构有了进一步的了解，同时也提出了研究微观粒子的方法。

　　　　　　　　　　　　演示原子核式结构

　但一则以喜，一则以忧，原子的核式结构却无法用经典理论加以解释。

第四节　玻尔的氢原子理论

　一、玻尔(1885-1962):丹麦物理学家

　1911年赴英国剑桥大学。在汤姆逊的指导下，跟卢瑟福搞科研。参加第一颗原子弹的制造。

　37岁获诺贝尔奖。