量子力学基本原理课件.pptxVIP

量子力学基本原理;旧量子论：在经典理论框架中引入量子假设,通过革新基本观念，解决各局部领域的问题。;回顾：光的本性的两个不同侧面;人类对光的本性的认识过程启发了德布罗意。;对称性：实物粒子与光类比;对当时最有生命力的理论的把握：

普朗克能量子理论，

爱因斯坦光量子理论……;2.对物质波的描述;练习：设光子与电子的德布罗意波长均为λ，

试比较其动量和能量大小是否相同。;注意：电子物质波波速u?电子运动速率v;2)物质波数量级概念;两种特例：;可以用晶体对电子的衍射来显示其波动性，;;与德布罗意物质波假设相符;2.汤姆生实验;戴维孙（美.1881－1958）和汤姆生（英.1892－1975）共同获得1937年诺贝尔物理奖;3.其它实验;1961年:电子单缝、双缝、多缝衍射;2.粒子由波组成，是不同频率的波叠加而成的“波包”;山重水复疑无路，柳暗花明又一村。

一种崭新的观念和优美的数学方法悄然而生;设想：;类比：;;;微观粒子的运动具有不确定性，不遵从经典力学方程，只能用物质波的强度作概率性描述。

借用经典物理量来描述微观客体时，必须对经典物理量的相互关系和结合方式加以限制。其定量表达

——海森伯不确定关系。;德国理论物理学家。他在1925年为量子力学的创立作出了最早的贡献，于26岁时提出的不确定关系，与玻恩的波函数统计解释共同奠定了量子力学诠释的物理基础。为此，他于1932年获诺贝尔物理学奖。;电子如何进入中央明纹区的？;考虑次级明纹;位置完全确定;与经典描述比较（以一维运动为例）;物理意义：;解：设光子沿x方向运动;一.位置与动量的不确定关系;;练习;三、不确定关系的物理实质;2.给出了宏观与微观物理世界的界限，经典粒子模型可应用的限度;3.互补原理——哥本哈根精神;微观世界：不能不计及测量行为产生的干扰。

1）以“量子化”取代连续性，作用量子h的存在规定了干扰的范围，无法超越。

2）以概率性描述取代“决定论”，使对测量的干扰不可控制，不可预测，不能校正。;量子现象不只属于被观测的客体，而是属于客体和仪器整体，反映的不仅仅是客体的存在和性质，而且是客体和仪器的“关系”。;必须记住，我们所观察的并不是自然本身，而是自然向我们的探索方法所暴露的一面。

－－－海森伯;微观粒子的基本属性不能用经典语言确切表达，

“波粒二象性”——借用经典语言进行互补性描述。

对微观客体的数学描述可以脱离日常生活经验，避免借用经典语言引起的表观矛盾。;薛定谔（1887-1961）：奥地利物著名的理论物理学家，量子力学的重要奠基人之一，同时在固体的比热、统计热力学、原子光谱及镭的放射性等方面的研究都有很大成就。于1933年同英国物理学家狄拉克共获诺贝尔物理奖。;例：一维自由粒子的波函数;以坐标原点为参考点，;2.波函数的强度——模的平方;;一般情况：;波的相速度（对物质波而言没有物理意义）;;对微观客体的量子力学描述：

脱离日常生活经验，避免借用经典语言引起的表观矛盾，将波粒二象性统一到一起。;式中：;*;即：一维自由粒子的振幅方程;3）三维定态薛定谔方程;4）一般形式薛定谔方程;求解问题的思路：;练习.

德布罗意波的波函数与经典波的本质区别是什么？