什么是量子效應(yīng)?這得從一些基本概念說起.原子模型與量子力學(xué)已經(jīng)用能級的概念進(jìn)行了合理的解釋,由無數(shù)原子構(gòu)成固體時(shí),單獨(dú)原子的能極就并合成能帶,由于電子數(shù)目很多,能帶中能極的間距很小,因此可看做是連續(xù)的.從能帶理論出發(fā),物理學(xué)家成功地解釋了大塊金屬、半導(dǎo)體、絕緣體之間的聯(lián)系和區(qū)別,對介于原子、分子與大塊固體之間的超微顆粒而言,大塊材料中連續(xù)的能帶將分裂為分立的能極,能極間的間距隨顆粒尺寸減少而增大.當(dāng)熱能、電場能或者磁場能比平均的能極間距還小時(shí),就會呈現(xiàn)一系列與宏觀物體截然不同的反常特性,這就是所謂的“量子效應(yīng)”.
例如,導(dǎo)電的金屬在超微顆粒時(shí)可以變成絕緣體,磁距的大小與顆粒中電子是奇數(shù)還是偶數(shù)有關(guān),比熱亦會反常變化,光譜線會產(chǎn)生向短波長方向的移動(dòng),這就是量子效應(yīng)的宏觀表現(xiàn).