量子力学是研究原子、分子以至原子核和基本粒子的结构和性质的基本理论,是近代物理的基础理论之一。20世纪前的经典物理学只适于描述一般宏观条件下物质的运动,而对于微观世界(原子和亚原子世界)和一定条件下的某些宏观现象则只有在量子力学的基础上才能说明。
另一方面,物质属性及其微观结构只有在量子力学的基础上才能得以解释。所有涉及物质属性和微观结构的问题,无不以量子力学作为理论基础
量子,顾名思义就是可以量化的粒子。在普朗克的时代,科学家们发下如果能量连续的话,就不能解释黑体辐射。故而普朗克假设能量是不连续的,是一份一份的,有最小的能量,这个最小能量就是hv。说白了就是一个光子的能量,当时称为能量子,即可以量化的能量粒子。
随后,爱因斯坦的光电效应也证明了光的粒子性,认为光的能量也是一份一份的,每份能量大小是hv。至此,科学家们开始意识到,围微观,很多物理量是可以量化的,只能取固定的几个值,而不是我们直观认为的可以随意取值。因而科学家们就把这些能量值是固定的光子,称之为光量子。至此,量子的概念就此产生,并随后把这个概念扩展,成为了一种形容某个物理量可以量化的意思。
所以,现在量子的概念除了形容光子外,还可以形容一些其它物理量。比如说电子的能量是量子化的,意思就是能量可以量化,只能取固定的值。再比如说电子的自旋也是量子化的,只能取固定的值。反正只要是可以量化的,或者在微小尺寸内具有一些奇特物理学效应的,都可以称之为量子化或者量子效应。现在已经把量子这个词用到了几乎所有的微观领域:量子化、量子尺寸效应、量子隧道效应、量子势井、量子纠缠等等,都是形容微观世界的物理学某种规律,只不过都给加个前缀量子,以示和宏观世界物理效应的区别。