理學(xué)量子力學(xué)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-03-21 21:47本頁(yè)面
【正文】 拋棄 . 64 矩陣力學(xué) : 是極其巧妙的 ! 65 德拜認(rèn)為 :應(yīng)當(dāng)有一個(gè)波方程來(lái)正確處理波 . 1926年薛定諤發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)波的波動(dòng)方程 , 該方程出自一個(gè)真正的天才 . 66 兩者孰是孰非 ? 1932年馮 .諾依曼嚴(yán)格證明了 : 矩陣力學(xué)和波動(dòng)力學(xué)之間的數(shù)學(xué)等價(jià)性 67 20世紀(jì)物理學(xué)取得了兩個(gè)劃時(shí)代的進(jìn)展 : 相對(duì)論和量子理論 . 相對(duì)論 : 從根本上改變了人們?cè)械目臻g和時(shí)間概念 , 并指明了牛頓力學(xué)的適用范圍 . 量子力學(xué) : 開(kāi)辟 了人們認(rèn)識(shí)微觀世界的道路 , 解開(kāi) 了原子分子之謎 , 闡明 了原子核 ,固體等的性質(zhì) , 找到 了化學(xué)與物理學(xué)的緊密聯(lián)系 . 相對(duì)論 是關(guān)于時(shí)間和空間這個(gè)“自然界 舞臺(tái) ”的理論， 量子論 是關(guān)于在此舞臺(tái)上表演的“自然界 演員 ”的理論 68 量子力學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)之一 ， 是 研究微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律 的科學(xué) ， 使人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)從宏觀層次跨進(jìn)了 微觀層次 。 自 1900年普朗克提出量子假設(shè)以來(lái) ， 量子力學(xué)便以前所未有的速度發(fā)展起來(lái) ， 緊接著是 1905年愛(ài)因斯坦提出光量子假說(shuō) ， 直接推動(dòng)了量子力學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 。 而玻爾運(yùn)用量子理論和核式結(jié)構(gòu)模型解決了氫原子光譜之謎 。 之后德布羅意的物質(zhì)波理論使經(jīng)典物理學(xué)的衛(wèi)道士們大吃一驚 。 海森堡的矩陣力學(xué) 、 “ 不確定原理 ” 和薛定諤的波動(dòng)力學(xué)成了量子力學(xué)獨(dú)當(dāng)一面的基礎(chǔ) 。 而數(shù)學(xué)高手狄拉克在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了量子力學(xué)的統(tǒng)一 ， 建立了著名的 “ 狄拉克方程 ” 。 泡利的 “ 不相容原理 ” 又給量子力學(xué)抹上了燦爛的一筆 。 量子理論與相對(duì)論不同 ,它不是主要由一位物理學(xué)家所創(chuàng)立 ,而是經(jīng)過(guò)許多物理學(xué)家共同努力的結(jié)晶 ,其中主要有 : Plank, Einstein, Bohr, Heisenberg, Born, Pauli, , Schr214。dinger, Dirac等 . 69 近代物理理論體系建立過(guò)程中 ,具有重要作用的年輕物理學(xué)家有 : 1905年 ,愛(ài)因斯坦 提出狹義相對(duì)論 ,時(shí)年 25歲 , 1912年 ,玻爾 用量子解釋普朗克方程式 ,提出量子理論 ,27歲 19251926年 ,是量子力學(xué) ,量子統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展時(shí)期 , 為此 薛定諤37歲成名 ,海森伯 24歲 ,費(fèi)米 25歲 ,泡利 25歲 . 1927年 ,狄拉克 完成狄拉克方程時(shí) ,25歲 1935年 ,湯川秀樹(shù) 28歲創(chuàng)立了介子理論 ,建立了核裂變基礎(chǔ)理論 1942年 ,費(fèi)米 41歲 ,做成第一個(gè)核反應(yīng)堆 1945年 ,朝永振一朗 39歲 ,施溫格 29歲 ,費(fèi)曼 29歲完成電動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ) 1956年 ,李政道 29歲 ,楊振寧 34歲 ,創(chuàng)立了宇稱不守恒理論 1957年 ,吳健雄 44歲做了宇稱不守恒實(shí)驗(yàn) ,蓋爾曼 35歲創(chuàng)立了夸克理論 1964年 ,格拉肖 29歲 ,溫伯格 34歲完成了統(tǒng)一電磁作用和弱作用 19721973年 ,Hoffit 26歲 ,Polizer 28歲建立了量子電動(dòng)力學(xué) ,完成了強(qiáng)作用的基礎(chǔ)理論 . 70 例 1 計(jì)算一個(gè)被 10V電壓加速的電子和質(zhì)量為 10克 ,速率為 5米 /秒的乒乓球的德布羅意波長(zhǎng) . 71 宏觀物體乒乓球的德布羅意波長(zhǎng)是極短的 ,同宏觀物體本身的大小比較起來(lái) ,這種波就不可能表現(xiàn)出來(lái) .也就是說(shuō) , 德布羅意關(guān)系對(duì)宏觀物體并不是不適用 ,只是顯示不出來(lái)而已 .但對(duì)于微觀粒子 ,如電子 ,其德布羅意波長(zhǎng)和環(huán)境處于同樣的數(shù)量級(jí) ,波動(dòng)性就會(huì)表現(xiàn)得十分明顯 . 72 例 2 證明 :當(dāng)一個(gè)粒子的能量遠(yuǎn)大于其靜止能量時(shí) ,這個(gè)粒子的德布羅意波長(zhǎng)與相同能量光子的波長(zhǎng)大致相等 . 73 74 非相對(duì)論量子力學(xué)的理論結(jié)構(gòu) 動(dòng)力學(xué) : 任務(wù)是確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何隨時(shí)間變化 . 要解決三個(gè)問(wèn)題 : (a) 慣性律 : 確定質(zhì)量 (b) 力律 : 確定勢(shì)場(chǎng) (c) 運(yùn)動(dòng)方程 : 對(duì)量子態(tài)而言 ,就是薛定諤方程 75 C. 自由度 D. 表象理論 : 選擇坐標(biāo)系的理論在量子力學(xué)中的推廣 . 本課程主要涉及 A.,B., 76 作 業(yè) : P1516: ,
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