氫原子的量子理論簡(jiǎn)介-wenkub
2023-01-27 14:33:27 本頁(yè)面
【正文】 . 經(jīng)典 的波 某種實(shí)際的物理量的空間分布作周期性的變化，波具有相干疊加性 . 二 象 性 要求將波和粒子兩種對(duì)立的屬性統(tǒng)一到同一物體上 . 四 德布羅意波的統(tǒng)計(jì)解釋 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 17 單個(gè)粒子在何處出現(xiàn)具有偶然性；大量粒子在某處出現(xiàn)的多少具有規(guī)律性 . 粒子在各處出現(xiàn)的概率不同 . 1 從 粒子性 方面解釋 ?電子束 狹縫 電子的單縫衍射 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 18 電子密集處，波的強(qiáng)度大；電子稀疏處，波的強(qiáng)度小 . 2 從 波動(dòng)性 方面解釋 ?電子束 狹縫 電子的單縫衍射 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 19 在某處德布羅意波的強(qiáng)度與粒子在該處附近出現(xiàn)的概率成正比 . 3 結(jié)論 (統(tǒng)計(jì)解釋 ) 1926 年玻恩提出， 德布羅意波為 概率波 . 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 20 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 21 海森伯 (， 1901— 1976） 1927年提出 “不確定關(guān)系” ，為核物理學(xué)和（基本）粒子物理學(xué)準(zhǔn)備了理論基礎(chǔ)；于 1932年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) . 德國(guó)理論物理學(xué)家 . 建立了新力學(xué)理論的數(shù)學(xué)方案，為量子力學(xué)的創(chuàng)立作出了貢獻(xiàn) . 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 22 一 海森伯坐標(biāo)和動(dòng)量的不確定關(guān)系 b?? ?s in 一級(jí)最小衍射角 電子經(jīng)過(guò)縫時(shí)的位置 不確定 bx ?? 用電子衍射說(shuō)明不確定關(guān)系 yx?hp ??hp ?b?電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn) o 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 23 ph??bhpx ??hpx x ???bppp x?? ??? s in 電子經(jīng)過(guò)縫后 x 方向動(dòng)量不確定 b?? ?s inyx?hp ??hp ?b?電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn) o 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 24 海森伯于 1927 年提出不確定原理 對(duì)于微觀粒子 不 能 同時(shí) 用確定的位置和確定的動(dòng)量來(lái)描述 . hpy y ???hpx x ???hpz z ???不確定關(guān)系 hpx x ???考慮衍射次級(jí)有 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 25 (2)不確定的根源是“ 波粒二象性 ”這是微觀粒子的根本屬性 . (3) 對(duì) 宏觀 粒子，因 很小， 可視為位置和動(dòng)量 能同時(shí) 準(zhǔn)確測(cè)量 . h 0??? xpx (1) 微觀粒子 同一 方向上的坐標(biāo)與動(dòng)量不可同時(shí) 準(zhǔn)確測(cè)量，它們的精度存在一個(gè)終極的不可逾越的限制 . 物理意義 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 26 對(duì)于微觀粒子， h 不能忽略， ?x、 ?px 不能同時(shí)具有確定值 . 此時(shí)，只有從概率統(tǒng)計(jì)角度去認(rèn)識(shí)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律 . 在量子力學(xué)中，將用波函數(shù)來(lái)描述微觀粒子 . 不確定關(guān)系是量子力學(xué)的基礎(chǔ) . 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 27 1smkg 2 ????? vmp解 子彈的動(dòng)量 14 smkg 102% ?? ??????? pp動(dòng)量的不確定范圍 %1sm 2 0 0 ??其動(dòng)量的不確定范圍為動(dòng)量的 (這在宏觀范圍是十分精確的 ) ， 該子彈位置的不確定量范圍為多大？ 例 1 質(zhì)量 10 g 的子彈，速率 . 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 28 m 102 30434???????????phx位置的不確定范圍 1sm 2 0 0 ? 例 2 一電子具有 的速率， 動(dòng)量的不確范圍為動(dòng)量的 % (這也是足夠精確的了 )，則該電子的位置不確定范圍有多大？ 14 smkg102% ?? ??????? pp 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 29 128 ?? ????p解 電子的動(dòng)量 131 smkg 2 0 0109 .1 ?? ?????? vmp132 % ?? ??????? pp動(dòng)量的不確定范圍 23234???????????phx位置的不確定范圍 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 30 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 31 由于微觀粒子具有波粒二象性 ， 其位置與動(dòng)量不能同時(shí)確定 . 所以已無(wú)法用經(jīng)典物理方法去描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài) . 用波函數(shù)來(lái)描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng) . 一 波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解釋 1 波函數(shù) 第十五章 量子物理 159 氫原子的量子理論簡(jiǎn)介 物理學(xué) 第五版 32 (1) 經(jīng)典的波與波函數(shù) )(π2c os)( 0 ?? xtEtxE ??,
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