从经典力学到量子力学的思想体系探讨.doc

本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):从经典力学到量子力学的思想体系 探讨(英 文): Discuss Ideological System from ClassicalMechanics to Quantum Mechanics姓 名学 号院 （系）专业、年级指导教师 湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日3 毕业论文（设计）任务书课题名称：从经典力学到量子力学的思想体系探讨学生姓名：系 别：专 业：指导教师： 5湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书1 主题词、关键词：经典力学、量子力学、联系 、思想体系 2 毕业论文（设计）内容要求：1）、在对毕业论文的设计中，我们要保证论文的科学性，即要求论文内容的合理行和正确性。同时我们要积极主动地发挥自己的自主创新能力，使论文富有创新性，而最为重要的是在我们进行论文设计时，应尽可能多的阅读参考文献。 2）、在毕业论文内容上的要求为：（1）简述经典力学、量子力学的建立和发展；（2）探讨经典力学的困难； (3) 探讨经典力学到量子力学的思想体系； (4) 论文应严格遵循撰写规范； (5) 论文摘要和关键词应反映论文内容； (6) 论文在内容和格式上的规范化与统一化； (7) 论文应层次分明，数据可靠，文字简练，说理透彻，推理严整，立论正确； (8) 论文结论简练概括，充分表达论文主旨。3、文献查阅指引：1张菲菲，易显飞. 量子力学:经典物理学的危机J. 科技创业月刊，2008,09:127-128.2周世勋，陈灏. 量子力学教程（第二版）M. 北京：高等教育出版社，2009:1,4,7-9.3李建伟. 经典力学的建立及其启示J. 职大学报，2009,(02):81-84.4吕增建. 牛顿与经典力学的建立J. 焦作大学学报，1999,(04):76-78.5于学学. 论经典力学的局限性J. 新课程(上)，2012,(05):108-109.6凌东波，曹卓良. 普朗克1901年关于黑体辐射问题的文章解读J. 巢湖学院学报，2007,No.8706:47-49.7陈连余. 四个光电效应问题探究J. 中学理科，2000,10:22.8韩文娟，刘海. 关于力学、热学和原子物理学中自由度的几点思考J.物理通报，2010,01:13-149张景勋. 量子力学发展简史J. 西北大学学报(自然科学版)，1982,04:71-84.10张维善. 普朗克黑体辐射公式是怎样得出的?J.物理教学探讨，2012,v30;No.43901:1-3.11郑起明. 如何理解光电效应方程J. 高中数理化，2013,No.15404:30.12杜正国. 玻尔和他的原子理论J. 物理教学，1992,04:28-29.13韩景春，苏昭霞. 关于德布罗意假设和德布罗意波的教学探讨J. 菏泽学院学报，2005,02:76-78.14孙亮亮，汤丽丽. 德布罗意波公式的推导J. 技术物理教学，2012,v20;No.7903:3-4.15常效奇. 谈量子力学的基本假设J. 鞍山师范学院学报，1989,03:54-57.16吴绍全. 从牛顿方程过渡到薛定谔方程J. 四川教育学院学报，1999,(Z1):100-101.17张祖全. 量子力学与经典力学的关系J. 江汉大学学报，1997,03:11-15.4、 毕业论文（设计）进度安排：（1）、2012年11月30日指导教师给学生下达任务书；（2）、2012年12月26日前完成开题；开题时间：2012年12月22日-26；（3）、第7周（2013.4.7-4.13）中期检查，指导教师填写好中期检查表；（4）、第9周拿出初稿；（5）、第11周，正式答辩前，学生根据自身完成的情况提出答辩申请，并填写“学生答辩申请及资格审查表”；（6）、第11周（2013年5月8日）学生毕业论文(设计)定稿，准备答辩；（7）、答辩时间：2013年5月18日。教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目从经典力学到量子力学的思想体系探讨作 者 姓 名吴昌义所属系、专业、年级 电子工程系 物理学专业 2009年级指导教师姓名、职称高海峡 讲师预计字数10000开题日期2012.12.241）说明本选题的理论、实际意义： 量子力学是反映微观粒子运动规律的理论，它是20世纪20年代在总结大量的实验事实和旧量子理论的基础上建立起来的。然而，经典力学描述宏观物质形态的运动规律，而量子力学则描述微观物质形态的运动规律，他们之间有质的区别，又有密切联系。本文试图通过解释、比较，找出它们之间的不同，进一步深入了解量子力学，更好的理解和掌握量子力学的概念和原理。在经典力学的学习过程中存在着许多困难：黑体辐射，光电效等应问题。本文将结合从经典力学到量子力学过程中的心得体会，深入解析经典力学的困难。在此基础上希望能对大家更好的学习量子力学知识有所帮助。2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解： 经典力学与量子力学的最根本区别就是：在经典物理中，运动状态描述的特点为状态量都是一些实验可以测量得的，即在理论上这些量是描述运动状态的工具，实际上它们又是实验直接可测量的量，并可以通过测量这些状态量来直接验证理论。在量子力学中，微观粒子的运动状态由波函数描述，一切都是不确定的。但是当微观粒子积累到一定量是，它们又显现出经典力学的规律。经典力学描述宏观物质形态的运动规律，而量子力学则描述微观物质形态的运动规律，他们之间有密切联系，但又有质的区别。二者在内容和表述上都存在着许多不同之处。主要内容：一 经典力学发展与困难1经典力学的建立与发展2经典力学的主要困难二 量子力学及其发展史 1量子力学的简介 2光的波粒二象性 3原子结构的玻尔理论 4微粒的波粒二象性三 经典力学与量子力学的联系 1 经典力学与量子力学在物理内容上的联系2 量子力学及经典力学在表述上的区别与联系研究方法： 本文通过参考文献的引用进行理论分析，归纳总结等方法进行论证，从而得出相关结论。完成期限和采取的主要措施：完成期限: 1）2012年10月24日-2012年12月24日根据任务书查阅资料，写好开题报告； 2）2012年12月30日-2013年1月8日完成毕业论文初稿； 3）2013年1月8日-2012年1月9日交给指导老师检查、修改； 4）2013年1月12日-2013年1月30日完成论文修改,并交给老师检查； 5）2013年5月1日-2013年5月8日最终修改并定稿。主要措施： 1） 在图书馆查阅、借阅各种相关书籍学术期刊； 2） 通过指导老师指引，查阅相关文献； 3） 网上搜索相关资料，与老师讨论相关问题； 4） 阅览室查阅相关资料； 5） 仔细研究并综合各种相关信息，展开论述。主要参考资料：1张菲菲，易显飞. 量子力学:经典物理学的危机J. 科技创业月刊，2008,09:127-128.2周世勋，陈灏. 量子力学教程（第二版）M. 北京：高等教育出版社，2009:1,4,7-9.3李建伟. 经典力学的建立及其启示J. 职大学报，2009,(02):81-84.4吕增建. 牛顿与经典力学的建立J. 焦作大学学报，1999,(04):76-78.5于学学. 论经典力学的局限性J. 新课程(上)，2012,(05):108-109.6凌东波，曹卓良. 普朗克1901年关于黑体辐射问题的文章解读J. 巢湖学院学报，2007,No.8706:47-49.7陈连余. 四个光电效应问题探究J. 中学理科，2000,10:22.8韩文娟，刘海. 关于力学、热学和原子物理学中自由度的几点思考J.物理通报，2010,01:13-149张景勋. 量子力学发展简史J. 西北大学学报(自然科学版)，1982,04:71-84.10张维善. 普朗克黑体辐射公式是怎样得出的?J.物理教学探讨，2012,v30;No.43901:1-3.11郑起明. 如何理解光电效应方程J. 高中数理化，2013,No.15404:30.12杜正国. 玻尔和他的原子理论J. 物理教学，1992,04:28-29.13韩景春，苏昭霞. 关于德布罗意假设和德布罗意波的教学探讨J. 菏泽学院学报，2005,02:76-78.14孙亮亮，汤丽丽. 德布罗意波公式的推导J. 技术物理教学，2012,v20;No.7903:3-4.15常效奇. 谈量子力学的基本假设J. 鞍山师范学院学报，1989,03:54-57.16吴绍全. 从牛顿方程过渡到薛定谔方程J. 四川教育学院学报，1999,(Z1):100-101.17张祖全. 量子力学与经典力学的关系J. 江汉大学学报，1997,03:11-15.指导教师意见： 指导教师签名： 教研室意见： 签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间 2012年12月24日地点三教104与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）孔永红副教授谭美华讲师钟 锋讲师尹鑫桃讲师高海峡讲师会议记录摘要：1、你写这篇论文有什么意义吗？答：提高自己的论文写作水平，使自己达到一定高度，同时，丰富自己的专业理论知识。2、你的这篇论文侧重点在哪？答：在于通过比较经典力学和量子力学，找出他们之间的区别和联系。3、你选这个题目的目的是什么？答：本文试图通过解释、比较，找出经典力学和量子力学之间的不同，进一步深入了解量子力学，更好的理解和掌握量子力学的概念和原理。 会议主持人： 记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部意见负责人签名：年 月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份。湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目从经典力学到量子力学的思想体系探讨学生姓名吴昌义学 号200906001110系 别电子工程专 业物理学指导教师高海峡检查日期2013.04.07指导教师检查情况记载及修改意见：1、 论文初稿已经完成，但内容还不完整，需修改；2、 资料中有效信息的提取较成功，自己的观点不够明确；3、 态度较认真，能按指导老师要求完成论文。具体修改意见如下： 1、在后面再增加一章，用自己的观点总结经典力学与量子力学的联系； 2、有一些内容在摘要中提到，但是在正文中却没有，希望能添加进去； 3、论文格式按照论文格式要严格按照规范和要求来做，我已放入了模版，并进行了修改，以后在此基础上修改，内容我也进行了调整和修改； 4、引用的地方要用上标标出，在参考文献中体现出来，标号要按顺序；参考文献的格式，参看后面的说明进行； 5、文中的相关重要概念还需要做补充和说明； 6、论文格式按照学校的规范写，参考文献标出在正文中的具体位置，并增加中文献的数量； 7、望仔细阅读，纠正文章中的细小的错误，包括标点符号的错误等，继续斟酌论文的逻辑性，连贯性，语句是否通顺等。签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。 湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目从经典力学到量子力学的思想体系探讨学生姓名吴昌义学号200906001110专业班级物理学0901班指导教师高海峡职称讲师系（教研室）电子工程系指导过程记录指导内容记录(一) 指导老师下达任务书，确定论文题目，并指导如何在网上查阅资料。同时还提出毕业论文开题报告的书写格式要严格遵循毕业论文书写规范。 学 生 签 名： 201 年 月 日 指导教师签名： 201 年 月 日指导内容记录(二)对论文的研究方向有了一个大致的的定位，再次强调了开题报告的书写要求。文中的相关重要概念还需要做补充和说明。学 生 签 名： 201 年 月 日指导教师签名： 201 年 月 日指导内容记录（三)老师告诫：别人的研究成果可以借鉴，但要标明是引用的，写论文要阐述自己的观点，要真正从中有所收获。学 生 签 名： 201 年 月 日 指导教师签名： 201 年 月 日指导内容记录(四)毕业论文中期检查。老师肯定了我前期的工作，对论文后期的撰写工作提出了许多建议。在后面再增加一章，用自己的观点总结经典力学与量子力学的联系。学 生 签 名： 201 年 月 日 指导教师签名： 201 年 月 日指导过程记录指导内容记录(五) 指导老师指出论文需要修改的内容和需要补充的内容，重新整理摘要和绪论部分。有一些内容在摘要中提到，但是在正文中却没有，希望能添加进去。学 生 签 名： 201 年 月 日 指导教师签名： 201 年 月 日指导内容记录(六) 检查论文初稿，给予论文写作模板，论文格式按照论文格式要严格按照规范和要求来做，并进行了修改，以后在此基础上修改，内容要也进行了调整和修改。学 生 签 名： 201 年 月 日 指导教师签名： 201 年 月 日指导内容记录(七) 主要针对参考文献的修改，确认参考文献格式的正确性。引用的地方要用上标标出，在参考文献中体现出来，标号要按顺序；参考文献的格式，参看后面的说明进行。学 生 签 名： 201 年 月 日 指导教师签名： 201 年 月 日指导内容记录(八) 验收论文，对论文进行排版，保证其整洁、美观。望仔细阅读，纠正文章中的细小的错误，包括标点符号的错误等，继续斟酌论文的逻辑性，连贯性，语句是否通顺等。学 生 签 名： 201 年 月 日 指导教师签名： 201 年 月 日答辩小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 201 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目从经典力学到量子力学的思想体系探讨作者姓名吴昌义所属系、专业、年级电子工程 系 物理学 专业 2009年级指导教师姓名、职称高海峡 讲师字 数14000定稿日期2013.5.8中文摘要 十九世纪末，经典物理学理论一方面被认为发展到了相当完善的地步，但另一方面又在生产与科学实验方面遇到了不少严重的困难，而这些困难是经典物理学自身所无法解决的。主要的困难表现在黑体辐射，光电效应，原子的线状光谱及其规律及原子的稳定性等问题上。这些现象揭露了经典物理学的局限性，突出了经典物理学与微观世界规律性的矛盾，从而为发现微观世界的规律打下基础。由于这些理论只是在经典理论的基础上加进一些新的假设，因而未能反映微观世界的本质。直到20世纪20年代，人们在光的波粒二象性的启示下，开始认识到微观粒子的波粒二象性，才开辟了建立量子力学的途径。经典力学是描述宏观物质形态的运动规律，而量子力学则是描述微观物质形态的运动规律，他们之间有质的区别，又有密切联系。本文通过解释、比较，找出它们之间的不同，进一步深入了解量子力学，更好的理解和掌握量子力学的概念和原理。关键词经典物理学；量子力学；联系；思想体系英文摘要 The end of the 19th century, Classical physics theory , on the one hand, are thought to have increased to the extent that is perfect, but on the other hand, in terms of production and scientific experiment has met many serious difficulties, these difficulties are classical physics cannot solve by itself.Main difficulties is black body radiation, the photoelectric effect, the atomic linear spectrum and law, and the stability of atoms, et al. This phenomenon reveals the limitations of classical physics and highlights the contradictions of regularity between the micro world and classical physics, and find the laws of the microscopic world. Because these theories are only on the basis of the classical theory in some new assumptions, and thus they fail to reflect the nature of the microscopic world. Until the 1920s, people were spiration by the wave-particle duality of light, they began to realize the wave-particle duality of microscopic particles, and opened up the way of quantum mechanics is established. Classical mechanics describes the movement rule of macroscopic physical form, while quantum mechanics describes the motion law of microscopic physical form,they not only have a qualitative difference but also have close contact. This article will explain, comparison, find out the different between them in order to further in-depth understanding of quantum mechanics, better understand and grasp the concepts and principles of quantum mechanics.关键词 classical physics;quantum mechanics;relation; ideological system指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目从经典力学到量子力学的思想体系探讨作者姓名吴昌义所属系、专业、年级电子工程系 物理学专业 2009年级指导教师姓名、职称 高海峡 讲师答 辩 会 纪 要时间2013年5月18日地点三教104答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）孔永红副教授谭美华讲 师钟锋讲 师尹鑫桃讲 师高海峡讲 师答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：1、 钟锋老师问：经典力学与量子力学各自的适用范围是什么？ 答：经典力学只适用于低速运动、宏观物体的研究问题，而量子力学适用范围更为广泛，适用于微观世界的问题。2、 高海峡老师问：本选题的研究背景是什么？ 答：从近年来量子力学基本问题的理论和实验研究工作可以看出，人们已经能够通过各种精巧的实验检验历史上留下的关于量子力学能否正确描述宏观物体自由运动的基本问题，就量子力学本身发展而言，人们需要更加关心经典世界和量子世界交流和沟通的基本问题，它们可能孕育着21世纪重大的科学突破。3、孔永红老师问：通过本选题你学到了什么？ 答：经典力学是描述宏观物质形态的运动规律，而量子力学则是描述微观物质形态的运动规律，他们之间有密切联系，但又有质的区别。二者在内容和表述上都存在着许多不同之处。会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日P目 录绪论11 经典力学发展与经典力学的困难21.1 经典力学的建立与发展21.1.1 伽利略提出的运动原理21.1.2 牛顿经典力学31.2 经典力学的适用范围及其困难31.2.1 黑体辐射问题41.2.2 光电效应问题41.2.3 原子的线状光谱和原子结构问题41.2.4 固体在低温下的比热问题42 量子力学产生与发展62.1 量子力学的简介62.2 量子力学的建立与发展62.2.1 光的波粒二象性62.2.2 原子结构的玻尔理论82.2.3 微粒的波粒二象性83 量子力学与经典力学的关系113.1 经典力学与量子力学在物理内容上的联系113.2 量子力学及经典力学在表述上的区别与联系133.2.1 微观粒子和宏观粒子的运动状态的描述133.2.2 量子力学中微观粒子的波粒二象性143.2.3 微观粒子的运动方程薛定谔方程与哈密顿方程的关系14结束语17参考文献18致 谢19从经典力学到量子力学的思想体系探讨摘 要十九世纪末，经典物理学理论一方面被认为发展到了相当完善的地步，但另一方面又在生产与科学实验方面遇到了不少严重的困难，而这些困难是经典物理学自身所无法解决的。主要的困难表现在黑体辐射，光电效应，原子的线状光谱及其规律及原子的稳定性等问题上。这些现象揭露了经典物理学的局限性，突出了经典物理学与微观世界规律性的矛盾，从而为发现微观世界的规律打下基础。由于这些理论只是在经典理论的基础上加进一些新的假设，因而未能反映微观世界的本质。直到20世纪20年代，人们在光的波粒二象性的启示下，开始认识到微观粒子的波粒二象性，才开辟了建立量子力学的途径。经典力学是描述宏观物质形态的运动规律，而量子力学则是描述微观物质形态的运动规律，他们之间有质的区别，又有密切联系。本文通过解释、比较，找出它们之间的不同，进一步深入了解量子力学，更好的理解和掌握量子力学的概念和原理。 【关键词】：经典物理学；量子力学；联系；思想体系Discuss Ideological System from Classical Mechanics to Quantum MechanicsAbstract The end of the 19th century, Classical physics theory , on the one hand, are thought to have increased to the extent that is perfect, but on the other hand, in terms of production and scientific experiment has met many serious difficulties, these difficulties are classical physics cannot solve by itself. Main difficulties is black body radiation, the photoelectric effect, the atomic linear spectrum and law, and the stability of atoms, et al. This phenomenon reveals the limitations of classical physics and highlights the contradictions of regularity between the micro world and classical physics, and find the laws of the microscopic world. Because these theories are only on the basis of the classical theory in some new assumptions, and thus they fail to reflect the nature of the microscopic world. Until the 1920s, people were spiration by the wave-particle duality of light, they began to realize the wave-particle duality of microscopic particles, and opened up the way of quantum mechanics is established. Classical mechanics describes the movement rule of macroscopic physical form, while quantum mechanics describes the motion law of microscopic physical form,they not only have a qualitative difference but also have close contact. This article will explain, comparison, find out the different between them in order to further in-depth understanding of quantum mechanics, better understand and grasp the concepts and principles of quantum mechanics. 【Key words】 classical physics;quantum mechanics;relation; ideological system III绪论19 世纪末期，经典物理学（包括经典力学、热力学和经典统计物理学、经典电动力学）已经发展得相当完善：速度远小于光速的物体的机械运动遵循牛顿力学规律；电磁现象遵循麦克斯韦方程组；光现象遵循光的电磁波动理论；热现象遵循完整的热力学理论以及玻耳兹曼、吉布斯（Gibbs）等人提出的统计物理学，特别是当时已认识到热辐射和光辐射都是电磁波，还提出了热辐射满足的基尔霍夫(Kirchhoff)定律和斯式藩(Stefan) -玻耳兹曼（Boltzmann）定律，证实黑体辐射场的能量密度与温度的四次方成正比1。就在经典物理学取得上述重大成就的同时，人们发现了一些新的物理现象是经典物理理论无法解释的。主要的困难表现在以下几个问题上：黑体辐射问题，光电效应问题，原子的线状光谱及其规律问题，原子的稳定性问题，固体与分子的比热问题。这些现象揭露了经典物理学的局限性，突出了经典物理学与微观世界规律性的矛盾，从而为发现微观世界的规律打下基础。黑体辐射和光电效应等现象使人们发现了光的波粒二象性，玻尔为解释原子的光谱线系而提出了原子结构的量子论，由于这些理论只是在经典理论的基础上加进一些新的假设，因而未能反映微观世界的本质。直到20世纪20年代，人们在光的波粒二象性的启示下，开始认识到微观粒子的波粒二象性，才开辟了建立量子力学的途径2。 量子力学是反映微观粒子（分子，原子，原子核，基本粒子等）运动规律的理论，它是20世纪20年代在总结大量的实验事实和旧量子理论的基础上建立起来的。随着量子力学的出现，人类对于物质微观结构的认识日益深入，从而能较深刻地掌握物质的物理和化学的性能及其变化的规律，为利用这些规律于实际开辟了广阔的途径。然而，经典力学描述宏观物质形态的运动规律，而量子力学则描述微观物质形态的运动规律，他们之间有质的区别，又有密切联系。本文试图通过解释、比较，找出它们之间的不同，进一步深入了解量子力学，更好的理解和掌握量子力学的概念和原理。在叙述量子力学内容前，我们先介绍从经典力学到量子力学产生的思想体系过程。1 经典力学发展与经典力学的困难经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理，经典力学有两个基本假定：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。在物理学里，经典力学是最早被接受为力学的一个基本纲领。20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来3。1.1 经典力学的建立与发展16世纪，伽利略首先对动力学进行了系统研究。他首创科学实验方法，探索力和运动的普遍规律，发展了描述质点加速运动的数学理论，后来牛顿总结、阐明和推广了伽利略的动力学原理，在前人研究成果的基础上建立了著名的牛顿运动定律。1687年，他在他的名著自然哲学的数学原理中，总结了当时所了解到的力学规律，奠定了经典力学理论体系的基础。牛顿之后，历经半个多世纪的争论，人们建立了三大守恒定律。后又经高斯、拉普拉斯、拉格朗日、哈密顿等人几十年的努力，创建了分析力学，对力学的研究提供了一种崭新的方法。它不仅使经典力学上升到一个更新的高度，而且对后来物理学的发展起到了举足轻重的作用。1.1.1 伽利略提出的运动原理（一）自由落体运动：伽利略研究落体问题，他首先从逻辑推理上批驳了亚里士多德的观点。伽利略又通过著名的斜面实验，得出了物体在真空中做自由落体运动时，下落的快慢都一样。在这个实验中，伽利略提出了加速度的概念。把运动分成匀速运动和变速运动，从而引进一个重要的概念加速度。 （二）惯性原理：伽利略设计了将两个光滑斜面对接起来的理想实验，推理出物体运动并不需要外力维持的结论。伽利略在斜面实验的基础上，又做了第二斜面的实验，既在斜面的对面再放置一个斜面，下端相连。小球沿高度为H的斜面滚下，并沿第二斜面滚上，不管实际路程的延长，还要滚到高度H。于是提出了惯性定原理。表明力不是产生运动的原因，而是改变运动的原因。（三）运动的独立进行原理：伽利略在两门新科学中详细研究了抛射体的运动，他指出：假设物体以某一水平速度抛出，这时物体将同时参与一个匀速的水平运动和一个匀加速的下落运动。他假定这两个运动既不彼此影响、干扰，也不互相妨碍。 （四）相对性原理：伽利略是日心论者，为了解释为什么人在地球上，却感觉不到地球在动的问题，他提出了力学相对性原理。即在惯性系中做任何力学实验都无法测定惯性系运动的速度。伽利略的这些工作为经典力学的形成打下了基础。1.1.2 牛顿经典力学力学发展的新阶段是从牛顿开始的，牛顿系统地总结了伽利略、惠更斯和开普勒等人的工作，得出了牛顿运动三定律和万有引力定律。牛顿在1687年出版的自然哲学数学原理这部经典著作中，从力学的基本概念和基本定律出发，利用他所发明的微积分这一数学工具，把天体力学和地面上的力学统一起来，创立了现代的经典力学。并总结了力学的三大定律，即牛顿第一定律(惯性定律)、运动第二定律；运动第三定律4。牛顿经典力学体系的建立得益于已有的科学成就。哥白尼、伽利略、开普勒、笛卡尔等人在天文学、力学、光学、数学等方面的贡献，为经典力学奠定了坚实的基础，特别是伽利略与开普勒对牛顿经典力学体系的建立更是有着极其重要的影响。牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系中，创立了经典力学理论体系。正确地反映了宏观物体低速运动的宏观运动规律，实现了自然科学的第一次大统一。他的科学成果对以后两个多世纪自然科学的发展产生了重大影响，他在近代自然科学发展史上占有里程碑式的独特地位。这是人类对自然界认识的一次飞跃。1.2 经典力学的适用范围及其困难经典力学的应用受到物体运动速率的限制，当物体运动的速率接近真空中的光速时，经典力学的许多观念将发生重大变化。如经典力学中认为物体