量子力学得到了哪些重要的物理实验的支持？

由于媒体对量子力学的宣传经常过度强调它是多么的“不合常理”，而不讲它的发展过程，所以给很多人造成了一种奇怪的印象：量子力学不讲理，是从天上掉下来的，甚至可能是一门伪科学。然后呢，这些人就拿日常熟悉的各种现象去质问量子力学，好像全世界的科学家是在合谋制造一个“黑幕”欺骗老百姓，自己是揭穿皇帝新衣的勇敢的小孩，越说越觉得自己有理。

实际情况正相反。经典力学本来运行得好好的，全世界的科学家都接受几百年了，如果不是因为发现了新的、经典力学无法解释的实验现象，谁吃饱了撑得没事干要发明一套如此不同的理论？

下面来介绍一些重要的实验。

一、黑体辐射。

黑体就是能够全部吸收所有频率的光的物体，实验上往往用一个只开一个小口的空腔来近似。黑体辐射的功率随频率的分布，实验发现是在某个频率取极大值，在频率为0和无穷大时都趋于0，而取极大值的这个频率正比于温度。

用经典力学来推导黑体辐射的功率谱，有两种可能。一种是在高频部分与实验符合较好，但在低频部分偏差很大。另一种是在低频部分与实验符合较好，但在高频部分居然是发散的，变成无穷大。

第一个对此做出妥善解决的是德国物理学家普朗克，他提出了一个公式，在所有频段都跟实验符合得很好。为了推出这个公式，关键的假设是：对于频率为ν的电磁辐射，物体吸收或发射它不是连续的，而是有一个最小单位hν，这里h是一个常量（现在我们称之为普朗克常数，约等于6.63E-34 J*s）。也就是说，电磁辐射的能量是“量子化”的，这就是“量子力学”这个名称的由来。

普朗克

二、光电效应。

当光照射到金属表面时，有可能打出电子。不过实验发现，对于每一种金属，只有当光的频率大于某个临界值时，才能打出电子。如果低于这个临界值，那么无论光有多强、照射多久，都不会有电子出来。

爱因斯坦对此的解释是，光的能量是一份一份的，最小的单位就是hν，也就是一个光子携带的能量。金属中的电子一次只能吸收一个光子，如果能量足以让它跳出金属对它的吸引，它就出来了，如果不足，那它永远也出不来。

这是量子力学早期的一个重要成果。爱因斯坦就是因为这项成果，拿到诺贝尔物理学奖的，不是因为相对论！