(21)--3.4波函数原子物理.ppt

*也就是说，我们可以选用波函数来对微观粒子的运动状态作数学上的描述，它的形式必须使得所描述的物质粒子运动能够显示出它的波动特性。*实验上我们可以做到让入射的电子流强度很弱，比如让电子一个一个地入射，再重复大量电子一次入射实验，开始屏上得到的分布似乎毫无规律，时间长了，我们仍然得到了双缝干涉图象(如图1.4.6)。可以看出，大量电子的一次性行为与单个电子的多次性行为表现出同样的波动性。总之，粒子的波粒二象性，是指微观粒子从量子观点看，它即是粒子，又是波，所谓粒子性是它具有质量、能量、动量等粒子属性。所谓波动性是指其具有频率、波长，在一定条件下，可观察出干涉和衍射．*这些结果充分表明，干涉图象的出现体现了微观粒子的共同特性，它并不是由微观粒子相互之间作用产生的，而是微观粒子其个性的集体表现。总之，粒子的波粒二象性，是指微观粒子从量子观点看，它即是粒子，又是波，所谓粒子性是它具有质量、能量、动量等粒子属性。所谓波动性是指其具有频率、波长，在一定条件下，可观察出干涉和衍射．*经典的波振幅如电场强度E都是可以测量的，而φ(x,t)却一般不能被测量。在量子理论中，测量与描述不是一回事。如果硬要说φ(x,t)的物理意义，只能说t时刻，测量粒子处在x→x+dx空间中的几率正比dx。由此可见，只有才有测量上的意义，它的含义是几率。而对于几率分布来说，重要的是相对几率分布，显而易见，φ(x,t)与cφ(x,t)(c为一常数)所描述的相对几率分布是完全相同的，而经典波不同，若振幅增加了一倍，则相应的波动能量将为原来的4倍，完全代表了不同的波动状态。1927年玻恩(M.Born)提出粒子的行为是由几率波支配的，波的强度代表粒子的出现几率。具有恒定的能量E和动量P的自由粒子单色平面波沿直线传播E是电磁波中的电场强度，称为光振动矢量取实部欧拉公式：位置和速度波函数波函数体现了波粒二象性，其中的E和P是描写粒子性的物理量，却处在一个描写波的函数中。干涉图象的出现虽然体现了微观粒子的共同特性，但并不是由微观粒子相互之间作用产生的，而是微观粒子其个性的集体表现。粒子的波粒二象性，从量子观点看，微观粒子既是粒子，又是波。光栅衍射电子衍射类比I大处到达光子数多I小处到达光子数少I=0无光子到达各电子起点、终点、路径均不确定对屏上电子数分布作概率性描述电子到达该处概率大电子到达该处概率为零电子到达该处概率小光栅衍射电子衍射各光子起点、终点、路径均不确定用对屏上光子数分布作概率性描述表示t时刻，在（x，y，z）处，单位体积内发现粒子的几率。表示t时刻,粒子在（x,y,z）处分布的几率密度电子出现几率大，电子出现的数目多，此处为衍射极大值处电子出现几率小，电子出现的数目少，此处为衍射极小值处1.波恩的波函数几率解释是量子力学基本原理之一，玻恩由此获得了1954年诺贝尔物理奖。2.经典波振幅是可测量，而波函数是不可测量，可测是几率。*也就是说，我们可以选用波函数来对微观粒子的运动状态作数学上的描述，它的形式必须使得所描述的物质粒子运动能够显示出它的波动特性。*实验上我们可以做到让入射的电子流强度很弱，比如让电子一个一个地入射，再重复大量电子一次入射实验，开始屏上得到的分布似乎毫无规律，时间长了，我们仍然得到了双缝干涉图象(如图1.4.6)。可以看出，大量电子的一次性行为与单个电子的多次性行为表现出同样的波动性。总之，粒子的波粒二象性，是指微观粒子从量子观点看，它即是粒子，又是波，所谓粒子性是它具有质量、能量、动量等粒子属性。所谓波动性是指其具有频率、波长，在一定条件下，可观察出干涉和衍射．*这些结果充分表明，干涉图象的出现体现了微观粒子的共同特性，它并不是由微观粒子相互之间作用产生的，而是微观粒子其个性的集体表现。总之，粒子的波粒二象性，是指微观粒子从量子观点看，它即是粒子，又是波，所谓粒子性是它具有质量、能量、动量等粒子属性。所谓波动性是指其具有频率、波长，在一定条件下，可观察出干涉和衍射．*经典的波振幅如电场强度E都是可以测量的，而φ(x,t)却一般不能被测量。在量子理论中，测量与描述不是一回事。如果硬要说φ(x,t)的物理意义，只能说t时刻，测量粒子处在x→x+dx空间中的几率正比dx。由此可见，只有才有测