心想事成展
3小時讀通化學熱力學

3小時讀通化學熱力學

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2-3 海森堡的測不準原理
量子化學專門討論像原子那樣小的粒子。量子化學所支配的世界,會發生許多神奇現象。

1 量子化學
我們所居住的世界,可以透過牛頓在十七世紀末所建立的牛頓力學來理解。
但是原子、分子等極小物質的行為,並不包含在牛頓力學之中。於是有了取代牛頓力學的另一門學問:量子力學。然而量子力學與牛頓力學並不互相衝突。只是探討的系統大小不同而已。

如果用量子力學探討我們這個世界裡的物質,也會得到與牛頓力學相同的結果。用漁網來比喻應該可以理解吧?量子力學網的網眼較小,牛頓力學網的網眼較大。而將量子力學套用在化學上所形成的理論體系,就是量子化學。

2 海森堡的測不準原理
量子化學的大前提,是德國科學家海森堡所發現的海森堡測不準原理。
該原理指出在原子與分子的世界中,假設有兩個量形成一組,若掌握其中一個量,便無法掌握另一個量。這樣不太好懂吧?所以我們再舉個例子。
假設我們正在瑞士的馬特洪峰底下拍照留念。使用舊型的牛頓相機,山峰跟人物都能一併對焦,只是不是很清楚。但若使用新型的量子相機,對焦在山頭上,連雪花都能拍得一清二楚。不過人物會糊成一團,連拍的是誰都看不出來。反之,若對焦在人臉上,連鬍渣都根根分明,而山頭則不清不楚,連是不是山都不確定。這就是測不準原理。
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