之间光子和量子相似
光子和量子有(在联盟百科)8共同点: 基本粒子,马克斯·普朗克,黑体辐射,量子场论,量子光学,量子计算机,普朗克常数,普朗克黑体辐射定律。
基本粒子
在粒子物理学中,基本粒子是组成物质最基本的单位。其内部结构未知,所以也无法确认是否由其它更基本的粒子所组成 。随著物理学的不断发展,人类对物质构成的认知逐渐深入,因此基本粒子的定义随时间也有所变化。目前在标準模型理论的架构下,已知的基本粒子可以分为费米子(包含夸克和轻子)以及玻色子(包含规范玻色子和希格斯粒子)。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子。 我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认為是基本粒子,原子(atom)这个词来自希腊语中「不可切分的」。直到约1910年以前,原子的存在与否仍存在争议,一些物理学家认為物质是由能量所组成,而分子不过是数学上的一种猜想。之后,原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子,这是当时人类所能探测的最小粒子。随著实验和量子场论的进展,发现质子、中子、介子发现是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子,还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些是现代的物理学所理解的基本粒子。.
马克斯·普朗克
克斯·卡尔·恩斯特·路德维希·普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck,),德国物理学家,量子力学的创始人,20世纪最重要的物理学家之一,因发现能量量子而对物理学的发展做出了重要贡献,並在1918年獲得诺贝尔物理学奖。 作为一个理论物理学家,普朗克最大的贡献是首先提出了(舊)量子论。这个理论彻底改变人类对原子與次原子的认识,正如爱因斯坦的相对论改变人类对时间和空间的认识,这两个理论一起构成了20世纪物理学的基础。 波耳、愛因斯坦與普朗克被稱為舊量子論的奠基者。.
光子和马克斯·普朗克 · 量子和马克斯·普朗克 ·
黑体辐射
黑体辐射指处于热力学平衡态的黑体发出的电磁辐射。黑体辐射的电磁波谱只取决于黑体的温度。 另一方面,所謂黑體輻射其實就是光和物質達到平衡所表現出的現象。物質達到平衡,所以可以用一個溫度來描述物質的狀態,而光和物質的交互作用很強,如此光和光之間也可以用一個溫度來描述(光和光之間本身不會有交互作用,但光和物質的交互作用很強)。而描述這關係的便是普朗克分佈(Planck distribution)。黑体辐射能量按波长的分布仅与温度有关。 黑体不仅仅能全部吸收外来的电磁辐射,且散射电磁辐射的能力比同温度下的任何其它物体强。 对于黑体的研究,使自然现象中的量子效应被發现。 黑体作为一个理想化的物体,在现实中是不存在的,因此现实中物体的辐射也与理论上的黑体辐射有所出入。但是,可以观察一些非常类似黑体的物质发出的辐射,例如一顆恆星或一個只有單一開口的空腔所发出的辐射。舉個例來說,人們觀測到宇宙背景輻射,對應到一個約3K的黑體輻射,這暗示宇宙早期光是和物質達到平衡的。而隨著時間演化,溫度慢慢降了下來,但方程式依然存在。(頻率和溫度的效應抵銷).
量子场论
在理論物理學中,量子场论(Quantum field theory)是由量子力學和狹義相對論互相融合後的物理理論。已被廣泛的應用在粒子物理學和凝聚體物理學中。量子場論為描述多自由度系統,尤其是包含粒子產生和湮滅過程的過程,提供了有效的描述框架。非相對論性的量子場論又稱量子多體理論,主要被應用於凝聚體物理學,比如描述超導性的BCS理論。而相對論性的量子場論則是粒子物理學不可或缺的組成部分。自然界中人類目前所知的基本相互作用有四種:強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和引力。除去引力的話,另外三種相互作用都已找到了合適滿足特定對稱性的量子場論來描述:強作用有量子色動力學;電磁相互作用有量子電動力學,理論框架建立於1920到1950年間,主要的貢獻者為保羅·狄拉克,弗拉迪米爾·福克,沃爾夫岡·泡利,朝永振一郎,施溫格,理查德·費曼和弗里曼·戴森等;弱作用有費米點作用理論。後來弱作用和電磁相互作用實現了形式上的統一,通過希格斯機制產生質量,建立了弱電統一的量子規範理論,即GWS(Glashow, Weinberg, Salam)模型。量子場論成為現代理論物理學的主流方法和工具。 而這些交互作用傳統上是由費曼圖來視覺化,並且提供簡便的計算規則來計算各種多體系統過程。.
量子光学
量子光学(Quantum optics)是物理学一个1990年後成熟的新兴分支,为原子分子与光物理的一部分,和冷原子物理紧密相连,和凝態物理、粒子物理學、宇宙學等成熟分支相比,特徵在於精密的實驗和精準的理論擁有緊密、具建設性的互動。 在1960年代因為漢伯里·布朗及特維斯效應刺激而發展出理論基礎,討論不同程度的相量子相干性,如g^為零是典型的單光子源判准.主要研究光子和原子的量子交互作用,研究工具為雷射及離子井。.
量子计算机
量子计算机(quantum computer)是一种使用量子邏輯進行通用計算的設備。不同於电子计算机(或稱傳統電腦),量子計算用來存儲數據的對象是量子比特,它使用量子演算法來進行數據操作。马约拉纳费米子反粒子就是自己本身的属性,或许是令量子计算机的制造变成现实的一个关键。.
普朗克常数
普朗克常數記為h,是一個物理常數,用以描述量子大小。在量子力學中佔有重要的角色,馬克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和实验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于普朗克常數乘以辐射电磁波的频率。这关系称为普朗克关系,用方程式表示普朗克关系式: 其中,E 是能量,h 是普朗克常數,\nu 是频率。 普朗克常數的值約為: 普朗克常數的量綱為能量乘上時間,也可視為動量乘上位移量: (牛頓(N)·公尺(m)·秒(s))為角動量單位.
普朗克黑体辐射定律
在物理学中,普朗克黑体辐射定律(也简称作普朗克定律或黑体辐射定律,英文:Planck's law, Blackbody radiation law)描述,在任意温度T\,下,从一个黑体中发射出的电磁辐射的辐射率与频率彼此之間的关系。在这裏,辐射率是频率\nu的函数: 如果写成波长的函数,則辐射率为 其中,I_或I_是輻射率,\nu \,是频率,\lambda \,是波长,T \,是黑体的温度,h \,是普朗克常数,c \, 是光速,k \, 是玻尔兹曼常数。 注意这两个函数具有不同的单位:第一个函数是描述单位频率间隔内的辐射率,而第二个则是单位波长间隔内的辐射率。因而I_(\nu,T)和I_(\lambda,T)并不等价。它们之间存在有如下关系: 通过单位频率间隔和单位波长间隔之间的关系,这两个函数可以相互转换: 在低頻率極限,普朗克定律趨於瑞利-金斯定律,而在高頻率極限,普朗克定律趨於維恩近似。 馬克斯·普朗克於1900年發展出普朗克定律,並從實驗結果計算出所涉及的常數。後來,他又展示,當表達為能量分布時,該分布是電磁輻射在熱力學平衡下的唯一穩定分布。當表達為能量分布時,該分布是熱力學平衡分布家族的成員之一,其它成員為玻色–愛因斯坦分布、費米–狄拉克分布、麦克斯韦-玻尔兹曼分布等等。.
上面的列表回答下列问题
- 什么光子和量子的共同点。
- 什么是光子和量子之间的相似性
光子和量子之间的比较
光子有193个关系,而量子有22个。由于它们的共同之处8,杰卡德指数为3.72% = 8 / (193 + 22)。
参考
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