清华大学物理第26章波粒二象性(余京智).pdf

量 子 物 理 量子物理 （Quantum Physics ） 第二十六章 波粒二象性 第二十七章 薛定谔方程 第二十八章 原子中的电子 第二十九章 固体中的电子 第五次索尔维会议与会者合影(1927年) N .玻尔、M.玻恩、W.L.布拉格、L.V.德布罗意、A.H.康普顿、 *第三十章 粒子物理简介 M.居里、P.A.M 狄喇克、A.爱因斯坦、W.K.海森堡、 郞之万、W.泡利、普朗克、薛定谔等 1 2 引 言 然而在人类即将跨入20世纪的时候，却发现 十九世纪末，经典物理已发展得相当成熟， 了某些无法用经典理论解释的实验现象—— 人们认为，对物理现象本质的认识已经完成。 M －M实验 “零结果” 和热辐射 “紫外灾难”。 海王星的发现 （1846在Leverrier“笔尖下 1900年，Kelvin在新千年的祝词中把此称为是 和电磁理论对波动光学的成功解释， 看到的”） 晴朗的物理学天空中出现的 “两朵乌云”。 更使人感到经典物理似乎可以解决所有问题。 这些矛盾迫使人们跳出传统的物理学框架， 当时，著名的英国物理学家J.J.汤姆孙曾说道： 去寻找新的解决途径。 后辈物理学家只要 M －M实验  相对论 “物理学的大厦已基本建成， 做些修补工作就行了。 ” 黑体辐射  量子论 3 4 ◆ 量子力学的建立： 人类跨入20世纪的时候，物理学也开始了 新的纪元 ——从经典物理走向了近代物理。 1924 de Broglie 电子具有波动性 近代物理 （20世纪）包括： 1925 Heisenberg 矩阵力学 ▲ 相对论 1926 Schroedinger 波动方程 1905 狭义相对论 1927 Davisson ， G.P.Thomson 电子衍射实验 1916 广义相对论—— 引力、天体 1928 Dirac 相对论波动方程 ▲ 量子力学 ◆ 量子力学的进一步发展： ◆ 旧量子论的形成： 量子力学  原子、分子、原子核、固体 1900 Planck 振子能量量子化 量子电动力学 （QED ） 电磁场 1905 Einstein 电磁辐射能量量子化 量子场论  原子核和粒子 1913