量子的發現量子的發現• 牛頓建立的古典力學使科學進入新的紀元• 凱爾文的兩朵烏雲：

– 第一朵 : 企圖找出當時深信存在的傳播光波的 介質但告失敗的實驗

– 第二朵 : 熱輻射實驗愛因斯坦的相對論

量子科技革命的序幕

量子的發現量子的發現 ~~ 量子概念的產生量子概念的產生

• 普朗克的發現– 在輻射中，能量是以不連續的能量包 ( 能量量子 )的形式被吸收或釋放

• 愛因斯坦的光電效應 (photoelectric effect)– 金屬在受光照射時會釋出電子的現象– 光子將能量轉移給電子，電子獲得足夠能量而得以脫離金屬的現象

光電效應光電效應

量子的發現量子的發現 ~~ 量子與原子量子與原子

• 物理天空上的第三朵烏雲– 法國貝克勒爾發現鈾元素的天然放射性– 英國湯姆生發現電子– 法國居禮夫婦發現釙及鐳

原子是有結構的！！

• 原子概念的源起 ~ 物質能否分割？– 不可分割 : 流西普、德謨克立圖、墨子– 無限分割 : 柏拉圖、亞里斯多德、公孫龍

• 原子論的復興– 道爾頓以原子概念解釋氣體行為及化學反應– 馬克斯威爾及波茲曼建立氣體動力論解釋熱現象

量子的發現量子的發現 ~~ 量子與原子量子與原子

• 原子論的驗證– 愛因斯坦與布朗運動 (Brownian motion)

花粉粒子水分子

量子的發現量子的發現 ~~ 量子與原子量子與原子

原子結構原子結構

• 1909 年：拉塞福 α- 粒子撞擊金箔的實驗

• 1911 年：拉塞福的原子模型• 1913 年：波爾將量子觀念引進原子世界• 1925~1926 年：量子力學的建立（量子力學包含了全部的化學，以及大部分的物理學）

拉塞福的原子模型拉塞福的原子模型

正原子核

α- 粒子

電子

拉塞福