理學(xué)量子力學(xué)ppt課件-資料下載頁
2025-03-21 21:47本頁面
【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)有一個波方程來正確處理波 . 1926年薛定諤發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)波的波動方程 , 該方程出自一個真正的天才 . 66 兩者孰是孰非 ? 1932年馮 .諾依曼嚴(yán)格證明了 : 矩陣力學(xué)和波動力學(xué)之間的數(shù)學(xué)等價性 67 20世紀(jì)物理學(xué)取得了兩個劃時代的進展 : 相對論和量子理論 . 相對論 : 從根本上改變了人們原有的空間和時間概念 , 并指明了牛頓力學(xué)的適用范圍 . 量子力學(xué) : 開辟 了人們認(rèn)識微觀世界的道路 , 解開 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 . 相對論 是關(guān)于時間和空間這個“自然界 舞臺 ”的理論， 量子論 是關(guān)于在此舞臺上表演的“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 研究微觀粒子運動規(guī)律 的科學(xué) ， 使人們對物質(zhì)世界的認(rèn)識從宏觀層次跨進了 微觀層次 。 自 1900年普朗克提出量子假設(shè)以來 ， 量子力學(xué)便以前所未有的速度發(fā)展起來 ， 緊接著是 1905年愛因斯坦提出光量子假說 ， 直接推動了量子力學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 。 而玻爾運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 ” 和薛定諤的波動力學(xué)成了量子力學(xué)獨當(dāng)一面的基礎(chǔ) 。 而數(shù)學(xué)高手狄拉克在此基礎(chǔ)上進一步實現(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程中 ,具有重要作用的年輕物理學(xué)家有 : 1905年 ,愛因斯坦 提出狹義相對論 ,時年 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)計學(xué)的發(fā)展時期 , 為此 薛定諤37歲成名 ,海森伯 24歲 ,費米 25歲 ,泡利 25歲 . 1927年 ,狄拉克 完成狄拉克方程時 ,25歲 1935年 ,湯川秀樹 28歲創(chuàng)立了介子理論 ,建立了核裂變基礎(chǔ)理論 1942年 ,費米 41歲 ,做成第一個核反應(yīng)堆 1945年 ,朝永振一朗 39歲 ,施溫格 29歲 ,費曼 29歲完成電動力學(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驗 ,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歲建立了量子電動力學(xué) ,完成了強作用的基礎(chǔ)理論 . 70 例 1 計算一個被 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 . 71 宏觀物體乒乓球的德布羅意波長是極短的 ,同宏觀物體本身的大小比較起來 ,這種波就不可能表現(xiàn)出來 .也就是說 , 德布羅意關(guān)系對宏觀物體并不是不適用 ,只是顯示不出來而已 .但對于微觀粒子 ,如電子 ,其德布羅意波長和環(huán)境處于同樣的數(shù)量級 ,波動性就會表現(xiàn)得十分明顯 . 72 例 2 證明 :當(dāng)一個粒子的能量遠大于其靜止能量時 ,這個粒子的德布羅意波長與相同能量光子的波長大致相等 . 73 74 非相對論量子力學(xué)的理論結(jié)構(gòu) 動力學(xué) : 任務(wù)是確定運動狀態(tài)如何隨時間變化 . 要解決三個問題 : (a) 慣性律 : 確定質(zhì)量 (b) 力律 : 確定勢場 (c) 運動方程 : 對量子態(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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