|
发表于 2019-5-22 22:19:17
|
显示全部楼层
量子力学诞生就是以能量的量子化为代表。在量子力学里,每一个基本粒子都具有波动性,有自己的波长λ和频率ν。而粒子能量的定义就是普朗克常数成上频率,即hν。只要频率确定了,一个粒子的最小能量单元就是hν。同理,粒子动量的最小单元也是h/λ。注意这个最小单元是针对单一频率粒子的,不是对于所有粒子的。对于频率更小的粒子,能量最小单元hν显然可以更小。
在对量子场进行量子化的时候,在粒子数为0时,一个单频场的能量并不为0,而是半个粒子的能量,即hν/2(费米子是- hν/2)。这个能量称为真空零点能,是量子场理论上的能量最低点。在一个外场中,根据波函数的边界条件,粒子的能量分布会以能级的形式体现,称为束缚态能量量子化。如原子里面电子的能级就是这样量子化的。
能量和时间符合海森堡不确定关系,即ΔEΔt≥h/2。也就是说当能量的不确定度为0,即准确知道能量时,波函数的时间分布为无限大,即寿命无限。量子系统的基态就是这样,例如原子里电子能级的基态。相反,当寿命有限时,能量也会有一个有限的分布,如原子里电子能级的激发态。 |
|