量子力学基本公式精编WORD版
- 格式:docx
- 大小:40.04 KB
- 文档页数:3


上海市考研物理学复习资料量子力学重要公式速查手册量子力学是物理学中一门重要的学科,研究微观世界的规律和性质。
而在考研物理学的复习过程中,重要的公式是必不可少的。
本文为上海市考研物理学复习资料,将为大家提供一个量子力学重要公式速查手册。
一、波函数与概率密度1. 波函数的一般形式:Ψ(x, t) = Aei(kx-ωt)2. 波函数归一化条件:∫|Ψ(x, t)|²dx = 1二、力学量与算符1. 力学量算符:Â2. 力学量的平均值:<A> = ∫Ψ*(x, t)ÂΨ(x, t)dx三、定态薛定谔方程1. 薛定谔方程:ĤΨ(x, t) = iℏ(∂/∂t)Ψ(x, t)2. 定态薛定谔方程:ĤΨ_n(x) = E_nΨ_n(x)四、不确定度原理1. 动量与位置的不确定度原理:ΔpΔx ≥ ℏ/22. 能量与时间的不确定度原理:ΔEΔt ≥ ℏ/2五、算符性质1. 正则算符的对易关系:[â, ↠] = 12. 和平方算符的对易关系:[x, p] = iℏ六、定态束缚态1. 一维薛定谔方程的解:Ψ(x) = Aei(kx)+Bei(-kx)2. 边界条件:Ψ(0) = Ψ(L) = 0七、氢原子1. 氢原子径向定态波函数:R_nl(r) = (2/n^2)(1/nr)^lL_n-l-1^2[(2l+1)r/na_0]e^(-r/na_0)2. 氢原子角向定态波函数:Y_lm(θ, φ) = (-1)^m√((2l+1)/4π)(l-m)!(l+m)!P_l^m(cosθ)e^(imφ)总结:本手册罗列了上海市考研物理学复习所需的量子力学重要公式,涵盖了波函数与概率密度、力学量与算符、定态薛定谔方程、不确定度原理、算符性质、定态束缚态和氢原子等方面。
通过使用这个速查手册,考生可以更便捷地回顾与复习重要公式,以提高复习效率和备考质量。
(注:本手册所列公式仅作速查参考之用,具体使用时请结合教材和实际情况。
量子物理公式总结量子物理是研究微观物质的行为规律的物理学分支,描述了微观世界的奇妙现象和量子系统的特性。
本文将对一些常见的量子物理公式进行总结和解释。
1. 波函数与薛定谔方程波函数是描述量子系统的数学工具,通常用符号ψ表示。
薛定谔方程是描述波函数演化随时间变化的定律。
薛定谔方程的一般形式为:iħ(∂ψ/∂t) = Hψ,其中i是虚数单位,ħ是约化普朗克常数,H是系统的哈密顿算符。
薛定谔方程是量子力学的基本方程之一,描述了波函数随时间的演化。
2. 波动性与粒子性的双重性质根据德布罗意假说,微观粒子也具有波动性。
德布罗意波长λ = h/p,其中h是普朗克常数,p是粒子的动量。
这个公式表明,质量较小的粒子具有更强的波动性。
3. 平面波的波函数平面波是一种纯粹的波动模式,其波函数可以表示为ψ(x) =Ae^(ikx),其中A是归一化系数,k是波矢,x是位置。
平面波的波函数具有连续的能量谱和动量谱。
4. 薛定谔方程的定态解薛定谔方程的定态解是指系统在某个特定能级上的解。
定态波函数可以用复数形式表示为ψ(x) = φ(x)e^(iEt/ħ),其中φ(x)是空间部分的波函数,E是能量。
定态解是量子力学中最基本的解,并用来描述电子在原子中的行为。
5. 测量与不确定原理根据不确定原理,无法同时精确测量粒子的位置和动量。
不确定原理的数学形式是ΔxΔp ≥ ħ/2,其中Δx是位置的不确定度,Δp是动量的不确定度,ħ是约化普朗克常数。
这意味着粒子的位置和动量无法同时完全确定,存在一定的不确定性。
6. 角动量算符与角动量量子化角动量算符描述了粒子的旋转运动特性,通常用符号L表示。
它是一个矢量算符,包括轨道角动量和自旋角动量。
角动量的量子化表明,角动量只能取一系列离散的值,即量子化。
7. 定态Schrödinger方程定态Schrödinger方程是薛定谔方程的简化形式,适用于定常态。
它可以写成Hψ = Eψ,其中H是系统的哈密顿算符,ψ是波函数,E是能量。
联系经典力学、量子力学、相对论力学的公式hmE mvp k2量子力学:波粒二象性hc hv cE cmc mcp 2相对论力学:)8/(3)2/()1/-1/1()1/-11(-44222022202220202c v c v c m cv c m cv c m cm mc E k经典力学:mpmvE k22122全微分dtdv m dt dm v dtmv d dtdp F)(Lhn nL h hPn Lf v vT vtsv f w xxwTx T w vtv w wt xvt vT t T wt /,222/222驻波温度常数波长速度周期频率能量T k ET c T vhv E 23V 1哈密顿函数、流体动力学、矢量矩阵力学、薛定谔方程、引力场方程与电磁场方程共同性合物与光子结合打出来的混无法计算,光电子是指21212221212222212129121212,22)()(212121,31,,W W W hv W hv mv mv E E hmE mv PE W hv mP mqBr mqBr m rqvB mv E chv cE hmcP v v r r m qBr v qB vm rrv m qvB k k kk kxim i E t i E hv c h c hv cE mcP hmE mvPx m m P E r U E r V E E mPmmv mvE mv P wvh hvE k k k k k k 2)(:,:/22:2)()(,22)(21,2222222222获得小质量;大质量,相互作用弱而用,相互作用强而获得的相互作希格斯场(上帝粒子)被赋予:起源于粒子与一团能量波包;起源于电磁相互作用,能量:等效原理);—成正比(引力质量引力:引力大小与质量性质量);动状态改变的本领(惯惯性:代表抵抗物体运(物质质量);初中:所含物质的多少质量Higss c E m,/2关系的弯曲几何学)描述运动、质量、时空加速度等效;与引力等价,即引力与(电梯实验:非惯性系;引力质量得出等效原理质量、广义相对论:由惯性)、时间、空间的运动学(追光实验:描述运动,光速不变原理;中一切物理规律都相同、狭义相对论:惯性系都相同惯性系中一切物理规律、伽利略相对性原理:相对论321。