量子力学 I (中文版)
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曾谨言《量子力学》(卷I )第四版(科学出版社)2007年1月摘录第三版序言我认为一个好的高校教师,不应只满足于传授知识,而应着重培养学生如何思考问题、提出问题和解决问题。
这里涉及到科学上的继承和创新的关系。
“继往”中是一种手段,而目的只能是“开来”。
讲课虽不必要完全按照历史的发展线索讲,但有必要充分展开这种矛盾,让学生自己去思考,自己去设想一个解决矛盾的方案。
要真正贯彻启发式教学,教师有必要进行教学与科学研究。
而教学研究既有教学法的研究,便更实质性的是教学内容的研究。
从教学法来讲,教师讲述一个新概念和新原理时,应力求符合初学者的认识过程。
在教学内容上,至少对于像量子力学这样的现代物理课程来讲,我信为还有很多问题并未搞得很清楚,很值得研究。
量子力学涉及物质运动形式和规律的根本变革.20世纪前的经典物理学(经典力学、电动力学、热力学与统计物理学等),只适用于描述一般宏观从物质波的驻波条件自然得出角动量量子化的条件及自然理解为什么束缚态的能量是量子化的:P17~18;人类对光的认识的发展历史把原来人们长期把物质粒子看作经典粒子而没有发现错误的启发作用:P18;康普顿实验对玻尔电子轨道概念的否定及得出“无限精确地跟踪一个电子是不可能的”:P21;在矩阵力学的建立过程中,玻尔的对应原理思想起了重要的作用;波动力学严于德布罗意物质波的思想:P21;微观粒子波粒二象性的准确含义:P29;电子的双缝衍射实验对理解电子波为几率波的作用:P31在非相对论条件下(没有粒子的产生与湮灭),概率波正确地把物质粒子的波动性与粒子性联系起来,也是在此条件下,有波函数的归一化及归一化不随时间变化的结果:P32;经典波没有归一化的要领,这也是概率波与经典波的区别之一:P32;波函数归一化不影响概率分布:P32多粒子体系波函数的物理意义表明:物质粒子的波动性并不是在三维空间中某种实在的物理量的波动现象,而一般说来是多维的位形空间中的概率波。
科普知识类书籍科普知识类书籍(精选3篇)如果说有一本书,不但是科学的名著,还是科普的佳作,那就是以下推荐的书籍了。
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2、《果壳中的宇宙》作者:[英]史蒂芬·霍金出版社:湖南科学技术出版社(—3)译者:吴忠超简介:在《果壳中的宇宙》这部新作中,霍金把读者带到理论物理的最前沿,真理在那里甚至比幻想更令人眼花缭乱。
他利用通俗的语言解释制约着宇宙的原理。
3、《溯源探幽:熵的世界》作者:冯端/冯少彤出版社:科学出版社副标题:熵的世界原作名:The World of Entropy简介:讲述的内容大体依循了历史发展的顺序:头两章介绍了第二定律在热力学中的地位以及在热力学范围内熵的含意;第三、四两章着重讨论了熵在统计物理学及分子动力论中的意义,给予熵以概率论的诠释,并通过有序无序相变的事例阐述了熵在物相转变中所起的作用,除了通常固体中的问题外,也说明了熵在软物质中的.独特作用;第五、六章讨论了熵在非平衡态中的作用,深入探讨了熵作为时间之矢的问题;在第七、八两章中,重点讨论了低温技术、低温物理和热力学第三定律,也介绍了量子统计及一些低熵相的物理本质;然后,在第九章中引入麦克斯韦妖,用来阐述熵与信息的关系、熵在信息论和生物遗传中的意义;最后一章讨论了一些与熵有关但至今尚未完全解决的问题,强调了动力学、统计力学与热力学之间的相互关系和密切联系,以及非线性动力学的发展带来的新的洞见和挑战,用以说明对熵的某些研究直到今天还有其现实意义。
Quantum Mechanics ICourse Code: 83033003Course Name: Quantum Mechanics ICourse Credit: 5 Course Duration: The 7th SemesterTeaching Object: Undergraduate Students in Applied PhysicsPre-course:Methods of Mathematical Physics, General PhysicsCourse Director: Guan ChengBo Associate Professor Philosophical DoctorCourse Introduction:Quantum Mechanics and Relativity are the two foundations of the modern physics. Quantum Mechanics is the principle to describe micro-phenomenon, such as molecules, atoms and elemental particles. It is the theoretical basis of many disciplines such as solid physics, particle physics, nuclear physics and quantum optics etc. The course is an element course for the undergraduate students of physics science. Quantum I includes the foundation of Quantum Mechanics, Schrodinger equation, stationary state solution, presentation, spin and the identical particle system. The course aims to help students to understand the principle of quantum physics and describe the motions of particles with simple potential.Course Examination:Students’ Final Scores = Scores of Ordinary Tests * 30% + Scores of the Final Exam * 70%;Scores of ordinary tests vary according to students’ performance in attendance and homework.;The final exam. will be an close-book exam.Appointed Teaching Materials:[1] Chen ESheng. Tutorial of Quantum Mechanics. Jinan: Shandong University Press, 2007. Bibliography:[1] Zhou ShiXun. Quantum Mechanics. Shanghai: Shanghai Scientific & Technical Press, 1961.[2] Zeng JinYan. Introduction to Quantum Mechanics. Beijing: Peking University Press, 1992.[3] Zeng JinYan. Quantum Mechanics I & II. Beijing: Science Press, 2000.。
译者的话本书译自David J.Griffiths教授所著《量子力学概论》第二版。
Griffiths教授是美国著名的物理教育学家,他所撰写的许多教材都被美国著名高校所使用。
其中《量子力学概论》一书是美国许多一流理工科大学,包括麻省理工学院(MIT)和加州大学洛杉矶分校(UCLA)等一些著名高校物理系学生的教学用书,在欧美被认为是最合适、最现代的教材之一。
本书的特点为:(1)立足于“量子力学入门水平”,包含了大学量子力学最主要的内容,讲解直接从薛定谔方程开始。
强调实验基础和基本概念,力图改变了量子力学难于理解、难于接受的教学状况。
作者从务实的角度出发,着重于交互式的写作,采用对话式的语言,叙述简明,文笔流畅,使人感到耳目一新。
(2)不仅仅局限于知识的讲授,而是让读者真正从具体问题中体会到量子力学的精髓。
针对量子力学不易理解的特点,本书首先从简单的概率论和微分方程入手,让学生能迅速对一些简单的量子力学问题“上手”,而不仅仅是望着深奥的知识兴叹。
(3)充分体现现代物理内容,在讲述量子力学的同时,把问题扩展到多个前沿的研究领域,如统计物理、固体物理、粒子物理等。
在物理学各个分支中常用的部分既有精辟的叙述,又有实际举例。
(4)作者通过把一些内容移到课外习题的方式来缩减内容,使学生可以通过自学来掌握量子力学相当大的一部分内容,使得本书主线清晰,内容简练。
为此,作者在练习题选择上特别下功夫。
例题与习题对数学的要求并不高;习题分为容易、中等和较难三个层次,可供不同基础的学生选择。
对难的题目还附有提示。
有利于学生对量子力学的掌握。
鉴于上述特点,我们认为这本书非常适合我国学生在学习量子力学中使用。
该教材的翻译出版会对量子力学的教学起到积极的作用。
本书的1-4章、12章由胡行翻译,5-9章由贾瑜翻译,10-11章由李玉晓翻译,最后由贾瑜对全书进行了统一。
×××教授审校了全书,霍裕平院士为中译本写了序言,译者对此表示衷心感谢。
量子力学(物理学理论)—搜狗百科理论的产生及其发展量子力学是描述物质微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。
它是20世纪人类文明发展的一个重大飞跃,量子力学的发现引发了一系列划时代的科学发现与技术发明,对人类社会的进步做出重要贡献。
19世纪末正当人们为经典物理取得重大成就的时候,一系列经典理论无法解释的现象一个接一个地发现了。
德国物理学家维恩通过热辐射能谱的测量发现的热辐射定理。
德国物理学家普朗克为了解释热辐射能谱提出了一个大胆的假设:在热辐射的产生与吸收过程中能量是以hf为最小单位,一份一份交换的。
这个能量量子化的假设不仅强调了热辐射能量的不连续性,而且跟'辐射能量与频率无关,由振幅确定'的基本概念直接相矛盾,无法纳入任何一个经典范畴。
当时只有少数科学家认真研究这个问题。
爱因斯坦于1905年提出了光量子说。
1916年,美国物理学家密立根发表了光电效应实验结果,验证了爱因斯坦的光量子说。
1913年丹麦物理学家玻尔为解决卢瑟福原子行星模型的不稳定性(按经典理论,原子中电子绕原子核作圆周运动要辐射能量,导致轨道半径缩小直到跌落进原子核),提出定态假设:原子中的电子并不像行星一样可在任意经典力学的轨道上运转,稳定轨道的作用量fpdq必须为h的整数倍(角动量量子化),即fpdq=nh,n称之为量子数。
玻尔又提出原子发光过程不是经典辐射,是电子在不同的稳定轨道态之间的不连续的跃迁过程,光的频率由轨道态之间的能量差确定,即频率法则。
这样,玻尔原子理论以它简单明晰的图像解释了氢原子分立光谱线,并以电子轨道态直观地解释了化学元素周期表,导致了72号元素铪的发现,在随后的短短十多年内引发了一系列的重大科学进展。
这在物理学史上是空前的。
由于量子论的深刻内涵,以玻尔为代表的哥本哈根学派对此进行了深入的研究,他们对对应原理、矩阵力学、不相容原理、测不准关系、互补原理。
量子力学的几率解释等都做出了贡献。
完整版)量子力学总结量子力学基础(概念)量子力学是一种描述微观粒子在微观尺度下运动的力学,使用不连续物理量来描述微观粒子。
量子的英文解释为“afixed amount”(一份份、不连续),因此量子力学的特征就是不连续性。
量子力学描述的对象是微观粒子,而微观特征量则以原子中电子的特征量为例。
这包括精细结构常数、原子的电子能级、原子尺寸等。
例如,原子的电子能级大约在数10eV数量级。
同时,原子尺寸可以用玻尔半径来估算,一般原子的半径为1Å。
角动量是量子力学中的基本概念之一,它可以用来描述微观粒子的运动。
在量子力学中,有多种现象和假设被用来解释微观粒子的行为,如光电效应、康普顿效应、波尔理论和XXX假设。
XXX假设认为任何物体的运动都伴随着波动,因此物体若以大小为P的动量运动时,则伴随有波长为λ的波动。
德布罗意波关系则是用来描述物质波的关系,其中λ为波长,h为普朗克常数,P为动量。
波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。
电子衍射实验是证实电子波动性的重要实验之一,由XXX和革末于1926年进行。
他们观察到了电子在镍单晶表面的衍射现象,并求出电子的波长为0.167nm。
根据上式,发现光子出现的概率与光波的电场强度的平方成正比,这是XXX在1907年对光辐射的量子统计解释。
同样地,电子也会产生类似的干涉条纹,几率大的地方会出现更多的电子形成明条波,而几率小的地方出现的电子较少,形成暗条纹。
玻恩将||2解释为给定时间,在一定空间间隔内发生一个粒子的几率,他指出“对应空间的一个状态,就有一个由伴随这状态的德布罗意波确定的几率”,这也是他获得1954年诺贝尔物理奖的原因。
根据态迭加原理,非征态可以表示成本征态的迭加,其中|Cn|2代表总的几率,也就是态中本征态n的相对强度(成分),即态部分地处于n的相对几率。
在态中力学量F的取值n的几率可以表示为|Cn|2,这就是对波函数的普遍物理诠释。
如果是归一化的,即积分结果为1,则|Cn|2的总和为1,代表总的几率。
量子力学(物理学理论)详细资料大全量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。
量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛套用。
19世纪末,人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这些现象。
量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。
除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
基本介绍•中文名:量子力学•外文名:英文:Quantum Mechanics•学科门类:二级学科•起源:1900年•创始人:海森堡,狄拉克,薛丁格•旧量子创始人:普朗克,爱因斯坦,玻尔学科简史,基本原理,状态函式,微观体系,玻尔理论,泡利原理,历史背景,黑体辐射问题,光电效应实验,原子光谱学,光量子理论,德布罗意波,量子物理学,实验现象,光电效应,原子能级跃迁,电子的波动性,相关概念,波和粒子,测量过程,不确定性,理论演变,套用学科,原子物理学,固体物理学,量子信息学,量子力学解释,量子力学问题,解释,学科简史量子力学是描述微观物质的理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础所进行的。
量子力学是描写原子和亚原子尺度的物理学理论。
该理论形成于20世纪初期,彻底改变了人们对物质组成成分的认识。
微观世界里,粒子不是台球,而是嗡嗡跳跃的机率云,它们不只存在一个位置,也不会从点A通过一条单一路迳到达点B。
根据量子理论,粒子的行为常常像波,用于描述粒子行为的“波函式”预测一个粒子可能的特性,诸如它的位置和速度,而非确定的特性。
量子力学I
课程代码:83033003
课程名称:量子力学I
英文名称:Quantum Mechanics I
学分:5 开课学期:第7学期
授课对象:应用物理学专业本科学生先修课程:普通物理, 数学物理方法
课程主任:关成波,副教授,博士
课程简介:
量子力学与相对论是近代物理学的两大支柱。
量子力学研究微观粒子(分子、原子、基本粒子)的运动规律,是固体物理,原子核物理,粒子物理,理论物理与量子光学等学科的理论基础。
本课程作为应用物理专业本科生的学科主干课,系统介绍量子力学的基本原理与方法。
量子力学I主要内容包括量子力学的建立、薛定谔方程及其定态问题、力学量和表象、自旋与全同粒子体系。
通过教学使学生初步具备处理微观粒子在简单势场中运动问题的能力。
课程考核:
课程最终成绩=平时成绩*30%+期末考试成绩*70%;
平时成绩由出勤率、作业的完成情况决定;
期末考试采取闭卷考试。
指定教材:
[1]陈鄂生.《量子力学基础教程》.济南:山东大学出版社,2007年,第四版.
参考书目:
[1]周世勋.《量子力学》.上海:上海科技出版社,1961年,第一版.
[2]曾谨严.《量子力学》I & II.北京:科学出版社,2000年,第三版.
[3]曾谨严.《量子力学导论》.北京:北京大学出版社,1992年,第一版.。