第1章笔记：经典物理的边界与证据

本章问题

不从革命口号开始，而从经典模型无法同时解释的定量证据开始。

七节依赖

1. 什么叫现代物理：公式 $model\to prediction\to residual$；任务比较经典与现代模型对同一实验的不同预测；失败边界年代新不等于理论现代，实验偏差也可能来自系统误差；连接建立证据链；下一节研究黑体辐射。
2. 黑体辐射与紫外灾难：公式 $u_{\nu }^{RJ}=8\pi {\nu }^{2}kT/c^3$；任务计算Rayleigh-Jeans高频预测并与能量有限性冲突；失败边界低频近似不能外推到高频；连接承接模型比较；下一节引入Planck量子化。
3. Planck分布与能量量子：公式 $u_{\nu }=8\pi h{\nu }^3/[c^3(e^{h\nu /kT}-1)]$；任务从振子能量离散得到有限谱并检查低频极限；失败边界量子化最初是能量交换假设，不等于经典粒子轨道跳格；连接承接紫外灾难；下一节进入光电效应。
4. 光电效应：公式 $K_{max}=h\nu -\varphi$；任务由截止电压—频率直线求h/e和逸出功；失败边界光强改变主要影响光电子数，不替代频率阈值；连接承接光量子；下一节讨论Compton散射。
5. Compton散射：公式 $\Delta \lambda =h(1-\cos \theta )/(m_{e}c)$；任务由四动量守恒推导波长移动并计算90度散射；失败边界经典波动散射不能给电子静止质量决定的移动；连接承接光子动量；下一节研究原子稳定性。
6. 原子光谱与经典原子危机：公式 $1/\lambda =R(1/n_1^2-1/n_2^2)$；任务由Balmer谱线反推离散能级差；失败边界经验公式拟合谱线不等于已解释原子结构；连接承接光子能量；下一节整理竞争模型。
7. 证据如何迫使模型改变：公式 $onemodel,multiplepredictions$；任务用黑体、光电、Compton和光谱建立相互约束的证据网；失败边界只挑一个成功实验会低估替代解释；连接收束危机；下一章进入狭义相对论。

闭卷复盘

从原始测量写出经典与现代竞争预测，完成一个推导、一个定量例题和一个撤掉条件后的反例，再用单位、极限和残差独立反查。