原子模型的发展下:玻尔模型的缺陷与薛定谔

1912 年,尼尔斯・玻尔提出了一个原子模型,其中电子绕原子核运动,就像太阳系中的行星绕太阳运动一样。但两者不同的是,玻尔提出电子只能占据与普朗克常数成比例的某些能级,他把这些能级称之为原子轨道。换句话说,这些轨道中电子的能量被量子化了。当电子从较高的轨道转移到较低的轨道时,它们以光子的形式释放能量;当它们从较低的轨道移动到较高的轨道时,它们会吸收能量。玻尔的原始方程如下图,他的方程指出,能量取决于量子数 n,也就是电子所在的轨道。 该模型解决了经典物理中的几个问题,并有助于我们目前对量子力学的理解。但它未能精确再现原子发出光的实验结果,它只是根据主轨道来预测原子的结构,没有考虑到电子的自旋或相对论效应。也就是说,原子存在更精细的结构,它具有亚轨道。 薛定谔认为,根据量子力学,电子不会像行星一样被限制在轨道上,它是一种物质波,在 3D 空间中形成分布在原子核周围的概率云。薛定谔方程描述了这种行为的规则,并且超越了玻尔的原......阅读全文

原子模型的发展下:玻尔模型的缺陷与薛定谔

  1912 年,尼尔斯・玻尔提出了一个原子模型,其中电子绕原子核运动,就像太阳系中的行星绕太阳运动一样。但两者不同的是,玻尔提出电子只能占据与普朗克常数成比例的某些能级,他把这些能级称之为原子轨道。换句话说,这些轨道中电子的能量被量子化了。当电子从较高的轨道转移到较低的轨道时,它们以光子的形式释放

玻尔效应的简介

  1904年丹麦科学家Christian Bohr发现血液pH值降低或pCO2升高,使Hb对O2的亲和力降低,在任意pO2下Hb氧饱和度均降低,氧离曲线右移,反之,pH值升高或pCO2降低,则Hb对O2的亲和力增加,在任意pO2下Hb氧饱和度均增加,氧离曲线左移。pH对Hb氧亲和力的这种影响称为波

分析玻尔效应产生的原因

  产生波尔效应的原因是H+和CO2能够与Hb特定位点结合而促进Hb从R态转变为T态。与波尔效应相关的基团有α亚基的N-端氨基、α亚基的His122的咪唑基以及β亚基的His146咪唑基。这三个基团在Hb处于T态的时候都是高度质子化的。当氧气与Hb结合以后,质子发生解离。如果溶液中的pH降低,将有利

关于玻尔效应的基本介绍

  波尔效应是指CO2浓度的增加可降低细胞内的pH,引起红细胞内血红蛋白氧亲和力下降的现象。1904年丹麦科学家Christian Bohr发现pH值或H+浓度和CO2分压的变化对血红蛋白结合氧能力的影响。

尼尔斯·玻尔:活着只为较真儿

  尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)是个难缠的对手。对此,爱因斯坦、英国首相丘吉尔和美国总统罗斯福都深有体会。  1922年11月9日,瑞典皇家科学院宣布,因为在原子结构和原子光谱方面的杰出工作,当年的诺贝尔物理学奖授予37岁的玻尔。而推迟一年公布的1921年度物理学奖授予43岁的爱因

迄今最重“薛定谔的猫”出现

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关于玻尔效应的生理意义介绍

  1、当血液流经组织,特别是代谢旺盛的组织如肌肉时,这里的pH较低,CO2浓度较高,氧合血红蛋白释放O2,使组织获得更多O2,供其需要,而O2的释放,又促使血红蛋白与H+与CO2结合,以缓解pH降低引起的问题。[H+]↑→促进Hb盐键形成→Hb构型变为T型→Hb与O2亲和力↓→氧离曲线右移→氧离易

纠缠光子拍出“薛定谔猫”悖论照片

由未通过拍摄目标的光子拍摄的镂空猫图案。   最近,奥地利物理学家设计出一种新奇方法,无需光与拍摄目标相互作用,利用量子效应也能拍出照片。这听起来似乎颠覆了传统物理的成像原理,他们用一个镂空的猫图案进行了实验,虽不是一张同时“要死要活”的猫照片,却是粒子能同时处于两种状态的证明。相关论文发表在8月2

薛定谔猫有了小兄弟“分子章鱼”

  虽然“薛定谔的猫”只存在于理论中,现实里找不到一只死活并存的猫,但科学家却在实验室里造出了它的小兄弟“分子章鱼”。据美国物理学家组织网4月6日(北京时间)报道,瑞士和美国的一个跨学科联合小组在维也纳大学演示了由430个原子组成的有机大分子的量子效应,在证明纳米粒子量子属性方面创造了新纪录。   

“真空”是真的“空”吗?

1643年,当托里拆利(Evangelista Torricelli)第一次把装满水银的长玻璃管倒扣在同样装满水银的盆里,发现管中的水银柱总是降到76cm高时,他意识到他在水银柱上方创造了真空[1]。这可能是人类有记载的第一次在实验室中创造的真空。真空里确实没有空气,但除此之外真的什么都没有吗?○ 

20超导量子比特薛定谔猫态制备获进展

  超导量子计算平台可集成多个量子比特,相干时间长、操控和读出精度高,是实用化、可扩展量子计算主要技术路线之一。衡量量子计算平台性能的一个标志性成果是多量子比特纠缠态的制备,特别是Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的实验制备,国际竞争尤为激烈。近期,由浙江大学王浩华课

中科院物理所最有学问的井盖,-文科生看不懂!

  本文整理自北京青年报,中科院物理所,募格学术  最近,中国科学院物理所的井盖成了“景点”。  据物理所所长特别助理、综合处处长魏红祥介绍,中科院物理所为了迎接成立90周年所庆和公众科学日的活动,特意策划了一场园区内的井盖涂鸦活动。除了具有艺术美感与设计感外,物理所的专家还从上千个物理学知识点中精

直播预告|复旦金晓峰导读《尼尔斯·玻尔哲学文选》

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科学家首次以手征特性制备薛定谔猫态

  近日,浙江大学物理学系和量子信息交叉研究中心研究员王大伟和教授王浩华联合国内外多个相关团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示了利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。该成果于1月22日发表在《自然—物理》。  说起量子力学,总是绕不过那只著名的“薛定谔猫”。量子叠加和量子纠缠的发现

薛定谔《生命是什么?》出版75周年纪念

  Philip Ball带领我们重温这本提炼了现代分子生物学关键概念的著作。  《生命是什么?活细胞的物理观》埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger) 剑桥大学出版社(1944)  诺贝尔奖得主、奥地利物理学家薛定谔在其1944年的著作《生命是什么?》(What Is Life? )中

我国科学家让“薛定谔的猫”活了20多分钟

  11月7日,记者从中国科学技术大学获悉,该校夏添、卢征天、邹长铃等人一起合作,利用激光冷原子方法制备成基于自旋的薛定谔猫态,其寿命达到分钟量级,有助于提升对自旋进动相位的测量灵敏度。相关成果日前发表在《自然·光子学》上。  在量子精密测量中,自旋进动不仅是测量磁场、惯性等许多物理现象的有效探针,

迄今最重“薛定谔的猫”出现,有望催生更大更稳量子比特

瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)的科学家已经让微小晶体同时处于两个振荡状态的叠加态,创建了如今最重的“薛定谔的猫”。该研究结果日前发表在《科学》杂志上,有望催生更大、更稳健的量子比特,并用于探测引力波或暗物质等领域。“薛定谔的猫”是奥地利著名物理学家埃德温·薛定谔提出的一个思想实验,其中一只猫被围在

直播|龚明教授导读薛定谔著作《自然与希腊人》

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飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态被成功制备

近日,清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展,首次在实验中借助超导量子电路,成功制备出相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态,并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。该成果近期发表在《科学进展》。1935年,物理学家薛定谔为了阐述量子力学中

薛定谔之钟:时间竟能同时以更快和更慢的速度流逝?

时间可能是物理学中最熟悉却也最令人困惑的概念之一。爱因斯坦的相对论告诉我们,时间并非固定不变,而是随速度和引力变化而改变。然而,当相对论与量子力学结合时,时间变得更加诡异——量子理论暗示时间本身可能存在于叠加态中,即同时以更快和更慢的速度流逝。这项由Stevens理工学院助理教授Igor Pikov

《自然物理》:潘建伟小组成功实现六光子薛定谔猫态

中国科大微尺度物质科学国家实验室潘建伟和他的同事杨涛、陆朝阳等,最近通过实验成功制备出国际上纠缠光子数最多的薛定谔猫态和可以直接用于量子计算的簇态,刷新光子纠缠和量子计算领域的两项世界记录。该项研究成果以封面标题的形式发表在最新一期英国《自然》杂志的子刊《自然-物理》上。审稿人评价其是“光学量子计算

原子轨道的历史相关介绍

  现今普遍公认的原子结构是玻尔原子模型:电子像行星,绕着原子核(太阳)运行。然而,电子不能被视为形状固定的固体粒子,原子轨道也不像行星的椭圆形轨道。更精确的比喻应是,大范围且形状特殊的“大气”(电子),分布于极小的星球(原子核)四周。只有原子中存在唯一电子时,原子轨道才能精准符合“大气”的形状。当

我国进入国际计量界玻尔兹曼常数“第一梯队”

  国际计量委员会(CIPM)建议采用自然基本常数——玻尔兹曼常数kB来定义热力学温度单位开尔文(K)。准确绝对地测量玻尔兹曼常数,使其不确定度达到新定义可以接受的水平,是国际计量界面临的极大挑战。   目前,中国计量科学研究院的科研人员在该常数重新定义方面获得了重大突破——新获得的玻尔兹曼常数k

微尺度国家实验室实现最大的超纠缠光子薛定谔猫态

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室量子物理与量子信息研究部通过实验成功制备出超纠缠光子薛定谔猫态,纠缠量子比特数目最高达到十个,再次刷新了纠缠态制备的世界记录。此前的最大光子薛定谔猫态是六个光量子比特的纠缠态,也是这个研究部创造的。同时,该工作还演示了薛定谔猫态在

直播|中国科学院研究员方在庆导读《玻尔兹曼》

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物理学家首次实现同处两地的薛定谔猫

耶鲁大学物理研究小组的最新研究发现,一只“量子猫”可同时处于生与死的状态,在两个不同的地方同时存在。奥地利物理学家于1935年发明一种思想实验,在该假设的实验中,一只猫被放在一个密封盒子里,靠近放射性样品、盖革计数器和一瓶毒药据国外媒体报道,一只“量子猫”可同时处于生与死的状态,在两个不同的地方同时

15日直播|量子如何颠覆我们的三观

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量子具有什么特性又有什么作用

量子究竟是什么量子(quantum)是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。1900 年,普朗克首次提出量子概念,用来解决困惑物理界的“紫外灾难”问题。紫外灾难:19世纪末,科学界许多科学家已经开始深入研究电磁波,由此诞生了黑

DNA发现之前的基因

  三一学院地处都柏林的中心,它那灰色的三层新古典主义建筑环绕在草坪和运动场周围。校园的最东头是另一栋灰色建筑,落成于1905年,则是另一种截然不同的风格。那是菲尔兹杰拉德大楼,或者依据其门楣上刻的字叫物理实验楼。这栋楼的最顶层是一个演讲厅,1943年2月第一个周五的傍晚,约有400余人聚集在这里,

氢原子波尔模型的研究历史

20世纪初期,德国物理学家普朗克为解释黑体辐射现象,提出了量子论,揭开了量子物理学的序幕。19世纪末,瑞士数学教师巴耳末将氢原子的谱线表示成巴耳末公式,瑞典物理学家里德伯总结出更为普遍的光谱线公式里德伯公式。然而巴耳末公式和里德伯公式都是经验公式,人们并不了解它们的物理含义。1905年,瑞士著名物理