经典力学适用范围论文

经典力学适用范围论文

经典力学即以牛顿三定律为基础的动力学规律以及牛顿万有引力定律。关于经典力学，它的应用范围广阔但又有其局限性。
首先，经典力学的应用受质点速率的限制。当质点速率接近于真空中光速C时，经典力学不再使用，必须让位与量子力学。一般来说，经典力学在速率方面受到的限制可用速率V与真空中光速C之比为标志。
另一条限制是量子现象。从上一世纪到本世纪，在研究黑体辐射，光电效应，原子光谱，和原子的稳定性等问题时发现，许多现象和经典力学的结论是矛盾的这些有关物质结构和能量不连续的现象叫作量子现象。
量子力学规律的适用范围更为广泛，而经典力学也称为更为广泛理论的极限情况。在量子力学中可以证明，当粒子的能量比较大且作用粒子的力场的变化比较缓慢时，则量子力学的运动方程趋近与经典力学的规律。我们在量子力学和经典力学之间可以找到一个常量，用它来标志在怎样的情况下可以运用经典力学和在怎样的情况下应该考虑用量子力学。这个量是普朗克常量h=6.626×10-34[J·S]，它具有[能量]×[时间]，[动量]×[长度]或[角动量]的量纲。如果表征粒子运动的上述这些量远大于普朗克常量，则量子现象可不考虑，即可应用经典力学；若该量与普朗克常量可以比拟，则需要考虑用量子力学。换句话说，可以认为经典力学是量子力学在h趋于0时的限。

经典力学的应用范围

它在许多场合非常准确。经典力学可用于描述人体尺寸物体的运动（如陀螺和棒球），许多天体（如行星和星系）的运动，以及一些微尺度物体（如有机分子）。在低速运动的物体中，经典力学非常实用，虽然爱因斯坦提出了相对论，但是在生活中，我们几乎不会遇见高速运动（光速级别），因此，我们还是会以经典力学解释各种现象。但是在高速运动或极大质量物体之间，经典力学就 “ 心有余而力不足”了。这也正是现代物理学的范畴。