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1、首先让我们回顾量子力学建立的过程,回答如下问题:为什么经典理论不能描述微观粒子的运动规律而必需用量子力学?引言在经典力学中,物体的运动遵从牛顿方程在经典力学中,物体的运动遵从牛顿方程假如知道了物体在某一时刻的位置假如知道了物体在某一时刻的位置r(t0),我们就可以解出物体的轨迹我们就可以解出物体的轨迹r(t),从而知从而知道物体运动的全部信息道物体运动的全部信息(位置、速度、加速度)。在牛顿力学创建以来,把它位置、速度、加速度)。在牛顿力学创建以来,把它运用到宏观物体,还没有出现问题。随着科学技术的发展,人们的探讨对象运用到宏观物体,还没有出现问题。随着科学技术的发展,人们的探讨对象渐渐深化到
2、了分子、原子、电子、核子的层次。人们发觉把经典理论运用到渐渐深化到了分子、原子、电子、核子的层次。人们发觉把经典理论运用到这些微观粒子,会出现不行调和的冲突。从而导致了量子力学的诞生。量子这些微观粒子,会出现不行调和的冲突。从而导致了量子力学的诞生。量子力学是探讨电子、原子、分子等微观粒子运动规律的理论力学是探讨电子、原子、分子等微观粒子运动规律的理论,是现代科技的基,是现代科技的基础。我们这门课程就是学习量子力学的基本理论。础。我们这门课程就是学习量子力学的基本理论。经典物理描述微观粒子所遇到的问题经典物理描述微观粒子所遇到的问题经典物理学经典物理学:以牛顿力学以牛顿力学,热力学定律和统计物
3、理热力学定律和统计物理,麦麦克斯韦电磁理论为代表的物理体系称为经典物理学克斯韦电磁理论为代表的物理体系称为经典物理学.经典力学、经典电动力学和经典热力学(加上统计力经典力学、经典电动力学和经典热力学(加上统计力学)形成了物理世界的三大支柱。它们紧密地结合在学)形成了物理世界的三大支柱。它们紧密地结合在一块,构筑起了一座华丽而宏伟的殿堂。它们取得了一块,构筑起了一座华丽而宏伟的殿堂。它们取得了辉煌的成就辉煌的成就,发展的相当完善发展的相当完善,以至很多人都认为物理以至很多人都认为物理现象的基本规律已完全被揭示现象的基本规律已完全被揭示,剩下的事只是把这些基剩下的事只是把这些基本规律应用到各种具体
4、问题本规律应用到各种具体问题,进行一些计算而已进行一些计算而已.当我们回顾经典物理学的成就时,我们应当记住从来当我们回顾经典物理学的成就时,我们应当记住从来就未曾有过一个全面的有关物质的经典理论。比如,就未曾有过一个全面的有关物质的经典理论。比如,经典理论从来就没有告知我们铜为什么会导电,而硫经典理论从来就没有告知我们铜为什么会导电,而硫是绝缘体,铜为什么在是绝缘体,铜为什么在1083C熔化,太阳为什么会熔化,太阳为什么会发光?我们可以接着问下去,并举出很多每天视察到发光?我们可以接着问下去,并举出很多每天视察到的事实,对于这些问题经典物理学告知我们的是很少的事实,对于这些问题经典物理学告知我
5、们的是很少甚至是零。甚至是零。1900年的4月27日,开尔文有一篇著名的演讲,名为在热和光动力理论上空的19世纪乌云。他的第一段话是这么说的:“动力学理论断言,热和光都是运动的方式。但现在这一理论的美丽性和明晰性却被两朵乌云遮挡,显得黯然失色了”(Thebeautyandclearnessofthedynamicaltheory,whichassertsheatandlighttobemodesofmotion,isatpresentobscuredbytwoclouds.)两朵乌云,分别指的是经典物理在光以太和麦克斯韦玻尔兹曼能量均分学说上遇到的难题。再具体一些,指的就是人们在迈克尔逊莫雷试
6、验和黑体辐射探讨中的逆境。黑体:能全部吸取投射到其上的黑体:能全部吸取投射到其上的辐射而无反射,这种物体就称为辐射而无反射,这种物体就称为确定黑体,简称黑体。一个空腔确定黑体,简称黑体。一个空腔可以看作是黑体。可以看作是黑体。一个黑体不行能只吸取辐射一个黑体不行能只吸取辐射,它还要以电磁波的形式辐射能量它还要以电磁波的形式辐射能量,在某个温在某个温度下度下,吸取和辐射达到平衡时吸取和辐射达到平衡时,单位面积所放射的辐射能量和它所吸取的单位面积所放射的辐射能量和它所吸取的辐射能量相等辐射能量相等,这时所放射的辐射能量这时所放射的辐射能量,我们称为黑体辐射我们称为黑体辐射.试验发觉:热平衡时,辐射
7、能量密度按波长分布的曲线,其形态和位置只试验发觉:热平衡时,辐射能量密度按波长分布的曲线,其形态和位置只与黑体的确定温度与黑体的确定温度 T 有关,而与空腔的形态和材料无关。有关,而与空腔的形态和材料无关。能能量量密密度度(104cm)0510(1)(1)黑体辐射问题黑体辐射问题Wien Wien 公公式式在在短短波波部部分分与与试试验验还还相相符符合合,长长波波部部分分则则明明显显不不一一样样。Rayleigh-JeansRayleigh-Jeans公公式式在在长长波波部部分分与与试试验验结结果果较较符符合合,在在短短波波部部分分完完全全不不符合符合.1.1.Wien Wien 公公式式:维
8、维恩恩从从经经典典热热力力学学的的思思想想动动身身,假假设设黑黑体体辐辐射射是是由由一一些些听听从从麦麦克克斯斯韦韦速速率率分分布布的的分分子子放放射射出出来的,得到一个分布公式:来的,得到一个分布公式:2.Rayleigh-Jeans2.Rayleigh-Jeans公式公式:瑞瑞利和金斯依据电动力学和统利和金斯依据电动力学和统计物理计物理,把空腔看成是由大把空腔看成是由大量包含各种频率的带电谐振量包含各种频率的带电谐振子组成子组成,得到一个分布公式得到一个分布公式:能能量量密密度度(104cm)0510Wien线Rayleigh-Jeans 线线(2 2)光电效应问题)光电效应问题 光照射到
9、金属上,有电子从金属上逸出的现象光照射到金属上,有电子从金属上逸出的现象,称为光电效应。称为光电效应。这种电子称之为光电子。这种电子称之为光电子。试验发觉光电效应有三个突出的特点:试验发觉光电效应有三个突出的特点:1.1.临临界界频频率率v0 v0 只只有有当当光光的的频频率率大大于于某某确确定定值值v0 v0 时时,才才有有光光电电子子放放射射出出来来。若若光光频频率率小小于于该该值值时时,则则不不论论光光强强度度多多大大,照照射射时时间间多多长长,都没有电子产生。光的这一频率都没有电子产生。光的这一频率v0v0称为临界频率。称为临界频率。2.2.光光电电子子的的能能量量只只是是与与光光的的
10、频频率率有有关关,与与光光强强无无关关,光光强只确定光电子数目的多少。强只确定光电子数目的多少。3.3.光光电电子子产产生生无无驰驰豫豫时时间间,无无论论光光强强弱弱,几几乎乎在在起起先先照射的同时就产生光电子。照射的同时就产生光电子。如如何何说说明明这这些些试试验验现现象象?依依据据光光的的电电磁磁理理论论,光光电电效效应应的的机机制制是是照照在在金金属属上上的的光光波波使使金金属属中中的的电电子子作作受受迫迫运运动动,当当电电子子能能量量积积累累到到足足以以克克服服金金属属对对电电子子束束缚缚能能时时就就可可以以逸逸出。出。由由此此推推理理,(1),(1)只只要要光光强强足足够够强强,任任
11、何何频频率率的的光光都都能能打打出出光光电电子子,不不会会存存在在频频率率限限制制;(2);(2)光光电电子子能能量量应应当当依依靠靠光光的的强强度度,与频率无关与频率无关;(3);(3)光电子放射应当滞后于照射。光电子放射应当滞后于照射。这明显与试验结果冲突!这明显与试验结果冲突!(3 3)氢原子光谱和原子结构问题)氢原子光谱和原子结构问题 氢原子光谱有很多分立谱线组成,这是很早就发觉了的。氢原子光谱有很多分立谱线组成,这是很早就发觉了的。18851885年巴尔末年巴尔末(Balmer)(Balmer)发觉紫外光旁边的一个线系,并得发觉紫外光旁边的一个线系,并得出拟合氢原子谱线的一个阅历公式
12、:出拟合氢原子谱线的一个阅历公式:这就是著名的巴尔末公式。以后又发觉了一系列线系,它们都可以用这就是著名的巴尔末公式。以后又发觉了一系列线系,它们都可以用下面公式表示:下面公式表示:1.1.为何会出现光谱线为何会出现光谱线?原子的线状光谱产生的机制是什么?原子的线状光谱产生的机制是什么?2.2.光谱线的频率为什么有这样简洁的规律?它们所传递的什么信息光谱线的频率为什么有这样简洁的规律?它们所传递的什么信息?经典原子模型:经典原子模型:19111911年年E.RutherfordE.Rutherford的的 粒子散射试验证明白原子有核,提出了原子有核模粒子散射试验证明白原子有核,提出了原子有核模
13、型,又称为型,又称为“行星模型行星模型”。在这个模型中电子是被想象为绕核子做圆周运动。在这个模型中电子是被想象为绕核子做圆周运动,即电子在原子内的运动是一条轨迹即电子在原子内的运动是一条轨迹.假如用这一模型去说明原子光谱,不仅说明不了原子线状光谱,而且原假如用这一模型去说明原子光谱,不仅说明不了原子线状光谱,而且原子自身的稳定性也是问题。依据经典电动力学,马上得到如下结论:子自身的稳定性也是问题。依据经典电动力学,马上得到如下结论:(1 1)电子绕原子核转动是加速运动,它必定不断放射电磁波;)电子绕原子核转动是加速运动,它必定不断放射电磁波;(2 2)放射电磁波的同时电子能量不断减小,因而其轨
14、道半径将不断缩小,)放射电磁波的同时电子能量不断减小,因而其轨道半径将不断缩小,最终必定落到原子核上;最终必定落到原子核上;(3 3)若电子运动周期为)若电子运动周期为T T,则它放射的电磁波的周期也是,则它放射的电磁波的周期也是T T,在轨道缩小,在轨道缩小时周期减小,于是它放射的电磁波频率不断增大,原子光谱应是连续谱。时周期减小,于是它放射的电磁波频率不断增大,原子光谱应是连续谱。为什么原子稳定的存在着?为什么原子光谱有线状谱?为什么原子稳定的存在着?为什么原子光谱有线状谱?由我们所面临的问题来看由我们所面临的问题来看,经典理论无法说明涉经典理论无法说明涉及到微观粒子的试验事实及到微观粒子
15、的试验事实.历史上曾经有过不少历史上曾经有过不少人试图对经典物理进行某些方面的修补来说明微人试图对经典物理进行某些方面的修补来说明微观粒子的运动规律观粒子的运动规律,但是结果证明仅对经典物理但是结果证明仅对经典物理的大厦修修补补是无济于事的大厦修修补补是无济于事.所以必需突破经典所以必需突破经典物理理论的限制物理理论的限制,提出新的思想提出新的思想,新的理论新的理论.不承不承认经典理论的局限性认经典理论的局限性,总是试图在经典理论的框总是试图在经典理论的框架内来说明微观粒子的运动规律是不行能成功的架内来说明微观粒子的运动规律是不行能成功的.这个新的理论就是描述微观粒子运动规律的量子这个新的理论
16、就是描述微观粒子运动规律的量子力学力学.那么量子力学是如何建立起来的呢那么量子力学是如何建立起来的呢?(4)(4)光的波粒二象性光的波粒二象性u粒子性粒子性:运动的粒子具有动量和能量运动的粒子具有动量和能量,可以与其它粒子之间转移动可以与其它粒子之间转移动量和能量量和能量,满足动量和能量守恒满足动量和能量守恒.u波动性波动性:传播的波具有波长和频率传播的波具有波长和频率,可以产生干涉和衍射现象可以产生干涉和衍射现象.u 那么光是仅具有波动性或粒子性那么光是仅具有波动性或粒子性,还是两者都有还是两者都有?u 古希腊时代的人们总是倾向于把光看成是一种特别细小的古希腊时代的人们总是倾向于把光看成是一
17、种特别细小的粒子流,换句话说光是由一粒粒特别小的粒子流,换句话说光是由一粒粒特别小的“光原子光原子”所组成的。所组成的。这种理论,我们把它称之为光的这种理论,我们把它称之为光的“微粒说微粒说”。u 波动说认为,光不是一种物质粒子,而是由于介质的振动而波动说认为,光不是一种物质粒子,而是由于介质的振动而产生的一种波。并假设了一种看不见摸不着的介质来实现光的传产生的一种波。并假设了一种看不见摸不着的介质来实现光的传播,这种介质有一个特别洪亮而让人印象深刻的名字,叫做播,这种介质有一个特别洪亮而让人印象深刻的名字,叫做“以以太太”(AetherAether)。)。u 随着杨氏双缝试验及非涅尔衍射试验
18、的确立随着杨氏双缝试验及非涅尔衍射试验的确立,特殊是麦克斯特殊是麦克斯韦电磁场理论的建立韦电磁场理论的建立,预言光其实只是电磁波的一种。随着麦克斯预言光其实只是电磁波的一种。随着麦克斯韦的理论为赫兹的试验所证明,光的波动说最终成为了一个板上韦的理论为赫兹的试验所证明,光的波动说最终成为了一个板上钉钉的事实。钉钉的事实。u 那么光没有粒子性吗那么光没有粒子性吗?普朗克对黑体辐射问题的探讨 Max Planck(1858-1947)Nobel Prize 1918普朗克公式 在长波的时候,它可以约化为瑞利-金斯公式.而在短波的时候,它则退化为维恩公式的原始形式。与试验结果符合的特别好.在这个奇妙的
19、公式背后,隐藏着什么隐私?必定有某种普适的原则假定支持着这个公式,这才使得它呈现出无比强大的力气来。能量量子化u要推导出普朗克公式,就必需做一个假定,假设能量在放射要推导出普朗克公式,就必需做一个假定,假设能量在放射和吸取的时候,不是连绵不断,而是分成一份一份的。和吸取的时候,不是连绵不断,而是分成一份一份的。u对于一个特定的频率对于一个特定的频率,这一份份的能量为这一份份的能量为h,称为能量子称为能量子,或简称为量子或简称为量子,h称为普朗克常数称为普朗克常数,现在已经成为了自然科现在已经成为了自然科学中最为重要的常数之一学中最为重要的常数之一 h=6.62610-34焦耳秒 这个单位相当地
20、小,也就是说能量子特别地小,特别精细。这个单位相当地小,也就是说能量子特别地小,特别精细。因此由它们组成的能量自然也特别因此由它们组成的能量自然也特别“细密细密”,以至于我们通,以至于我们通常看起来,它就似乎是连续的一样。常看起来,它就似乎是连续的一样。请记住1900年12月14日,这一天是量子力学的诞辰。爱因斯坦对光电效应的探讨u普朗克量子化的思想深深地打动了爱因斯坦。靠着一种深刻的直觉,他普朗克量子化的思想深深地打动了爱因斯坦。靠着一种深刻的直觉,他感到,对于光来说,量子化也是一种必定的选择。感到,对于光来说,量子化也是一种必定的选择。u依据爱因斯坦的观点依据爱因斯坦的观点,当光射到金属表
21、面时当光射到金属表面时,能量为能量为h h 的光子被电子所吸的光子被电子所吸取取.电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引,另一部分就是另一部分就是电子离开金属表面后的动能电子离开金属表面后的动能.,.,这个能量关系可以写作这个能量关系可以写作假假如如光光子子的的能能量量小小于于W0,则则电电子子不不能能脱脱出出金金属属表表面面.光光的的频频率率确确定定光光子子能能量量,光光的的强强度度只只确确定定光光子子的的数数目目.这这样样,经经典典理理论论所所不不能能说说明明的的光光电效应就得到了说明电效应就得到了说明.EinsteinEinstein
22、光量子关系式光量子关系式 光子不仅具有确定的能量光子不仅具有确定的能量E=hE=h,而且具有动量。依据相对论,而且具有动量。依据相对论知,速度为知,速度为V V的粒子的能量由右式给出:的粒子的能量由右式给出:对于光子,速度对于光子,速度 V=c V=c,欲使上式有意义,必需令,欲使上式有意义,必需令 m0=0,m0=0,即光子即光子静质量为零。静质量为零。依据相对论能动量关系:依据相对论能动量关系:光子能量、动量光波频率、波长的关系:光子能量、动量光波频率、波长的关系:把光的波动性和粒子性把光的波动性和粒子性联系了起来联系了起来光子的能动量关系为光子的能动量关系为1.4 原子结构的玻尔理论原子
23、结构的玻尔理论 我们再来来看一下巴耳末公式,这里面用我们再来来看一下巴耳末公式,这里面用到了一个变量到了一个变量n n,那是大于,那是大于2 2的任何正整数。的任何正整数。n n可以等于可以等于3 3,可以等于,可以等于4 4,但不能等于,但不能等于3.53.5,这无疑是一种量子化的表述。原子只能,这无疑是一种量子化的表述。原子只能放射出波长符合某种量子规律的辐射,这放射出波长符合某种量子规律的辐射,这说明白什么呢?我们回忆一下从普朗克引说明白什么呢?我们回忆一下从普朗克引出的那个经典量子公式:出的那个经典量子公式:E=hE=h。频。频率(波长)是能量的量度,原子只释放特率(波长)是能量的量度
24、,原子只释放特定波长的辐射,说明在原子内部,它只能定波长的辐射,说明在原子内部,它只能以特定的量吸取或放射能量。以特定的量吸取或放射能量。说明电子说明电子只能在特定的只能在特定的“势能位置势能位置”之间转换。也之间转换。也就是说,电子只能依据某些就是说,电子只能依据某些“确定的确定的”轨轨道运行,这些轨道,必需符合确定的势能道运行,这些轨道,必需符合确定的势能条件,从而使得电子在这些轨道间跃迁时,条件,从而使得电子在这些轨道间跃迁时,只能释放出符合巴耳末公式的能量来。只能释放出符合巴耳末公式的能量来。在卢瑟福模型里,电子像行星一样围着原在卢瑟福模型里,电子像行星一样围着原子核打转。当电子离核最
25、近的时候,它的子核打转。当电子离核最近的时候,它的能量最低,可以看成是在能量最低,可以看成是在“平地平地”上的状上的状态。但是,一旦电子获得了特定的能量,态。但是,一旦电子获得了特定的能量,它就获得了动力,向上它就获得了动力,向上“攀登攀登”到达一个到达一个新的轨道。当然,假如没有了能量的补充,新的轨道。当然,假如没有了能量的补充,它又将从那个高处的轨道上掉落下来,始它又将从那个高处的轨道上掉落下来,始终回到终回到“平地平地”状态为止,同时把当时的状态为止,同时把当时的能量再次以辐射的形式释放出来。能量再次以辐射的形式释放出来。Niels Bohr(1885-1962)Nobel Prize
26、1922玻尔的原子理论玻尔的原子理论u电电子子在在原原子子中中不不行行能能沿沿着着经经典典理理论论所所允允许许的的每每一一个个轨轨道道运运动动,而而只只能能沿沿着着某某些些特特定定的的轨轨道道运运动动.在在这这些些特特定定轨轨道道上上运运动动时时,电电子子处处于于稳稳定定的的状状态态(称称为为定定态态),处处于定于定态态的的电电子不吸取也不子不吸取也不辐辐射能量射能量.u处处于定于定态电态电子的角子的角动动量必需是量必需是h/2的整数倍的整数倍u电电子子可可以以由由一一个个定定态态跃跃迁迁到到另另一一个个定定态态,产产生生辐辐射射的的吸吸取取或或放放射射.由由能能量量为为Em的的定定态态跃跃迁
27、迁到到能能量量为为El的定的定态时态时吸取或放射的吸取或放射的辐辐射射频频率率为为从玻尔的假设推导从玻尔的假设推导巴耳末公式电子的能量为;E=动能+势能=向心力=库仑力角动量波尔量子论的局限性波尔量子论的局限性 1 1)不能证明较困难的原子甚至比氢略微困难的氦原子)不能证明较困难的原子甚至比氢略微困难的氦原子的光谱;的光谱;2 2)不能给出光谱的谱线强度(相对强度);)不能给出光谱的谱线强度(相对强度);3 3)只能处理周期运动,不能处理非束缚态问题,如)只能处理周期运动,不能处理非束缚态问题,如散射问题;散射问题;4 4)量子化条件与经典力学不相容,多少带有人为的)量子化条件与经典力学不相容
28、,多少带有人为的性质,性质,其物理本质还不清晰。其物理本质还不清晰。波尔量子论首次打开了相识原子结构的大门,取得了很大的波尔量子论首次打开了相识原子结构的大门,取得了很大的成功。但是它的局限性和存在的问题也渐渐为人们所相识。成功。但是它的局限性和存在的问题也渐渐为人们所相识。微观粒子的波粒二象性微观粒子的波粒二象性u微观实物粒子如电子原子等是否也具有波粒二象性微观实物粒子如电子原子等是否也具有波粒二象性?u如何赐予电子一个基本的性质,让它们自觉地表现出如何赐予电子一个基本的性质,让它们自觉地表现出种种周期和量子化现象呢?种种周期和量子化现象呢?u德布罗意认为应当用一个波函数德布罗意认为应当用一
29、个波函数(r,t)(r,t)来描述微观粒来描述微观粒子的运动状态。正像光子和光波的关系一样子的运动状态。正像光子和光波的关系一样,对于能量对于能量为为E E动量为动量为P P的电子的电子,德布罗意认为粒子性与波动性之德布罗意认为粒子性与波动性之间也有关系间也有关系LouisdeBroglie(1892-1987)Nobel Prize 1929平面波之例假设自由粒子的能量和动量都是常量,它的频率和波矢都是不变的,可以用平面波函数来描述(后面我们还要具体探讨自由粒子的波函数,它其实应当是不同平面波的叠加,这里我们主要是对微观粒子的波粒二象性先有点相识.)写作复数形式写作复数形式既既然然频频率率,
30、波波矢矢是是和和粒粒子子的的能能量量和和动动量量联联系系在在一一起起的的,所所以以平平面面波波可可以以用用动动量量和能量表示为和能量表示为设自由粒子的动能为E,粒子速度远小于光速,则 那么由德布罗意关系,得到波长为 假如能量用电子伏来表示,我们有当V=150伏时,=1A,V=10000伏时,=0.121A,所以电子的波长相当于或略小于晶体中原子的间距,它比宏观的线度要短的多,这说明为什么电子的波动性长期未被发觉.电子波动性的试验证据戴维逊(C.J.Davisson)革末(L.H.Germer)试验电子束穿过薄金属片的衍射图样 G.P.汤姆荪早期的电子衍射图像(样品为金箔)法拉第园法拉第园筒筒入
31、射电子注入射电子注镍单晶镍单晶电子束金属片屏幕电子的双狭缝干涉试验S1S2电子源电子源感感光光屏屏P试验证明白电子/中子等微观实物粒子具有波动性,所以我们不能再用经典力学中的轨迹的概念来描述微观粒子,取而代之须要用波函数来描述微观粒子的运动状态.量子力学的主要内容就是如何从波函数得到微观粒子的各种信息,如何得到各种状况下(势能不同时)的波函数.学习量子力学的意义学习量子力学的意义 20世纪最有影响的物理学进展当属相对论、量子力学。它们猛烈变更人们对客观世界的相识,有力促进了现代科技的发展.现代科学技术,如IT产业、核技术应用、对基本粒子和宇宙的深化相识,无不是建立在相对论和量子力学基础之上的。
32、量子力学还促进了化学、材料、生物、医学、电子信息等很多学科的进展。量子力学是今日已经实现的不计其数的新技术的源泉。量子力学描述的是微观粒子的运动规律,似乎远离我们的日常生活量子力学描述的是微观粒子的运动规律,似乎远离我们的日常生活阅历,但其实它对我们日常生活的影响无比巨大。我们日常生活中所阅历,但其实它对我们日常生活的影响无比巨大。我们日常生活中所遇到的很多现象与量子现象有关,比如为什么有些物质是导体,而有遇到的很多现象与量子现象有关,比如为什么有些物质是导体,而有些是绝缘体,有些是半导体。为什么有些物质在低温下可以处在超导些是绝缘体,有些是半导体。为什么有些物质在低温下可以处在超导状态。为什
33、么可以产生激光,元素周期表排列根本道理是什么?等等状态。为什么可以产生激光,元素周期表排列根本道理是什么?等等,这样的事举不胜举。这样的事举不胜举。量子力学量子力学相对论相对论原子、分子凝合态原子核量子场论天体、宇宙起源激光、光纤晶体管、集成电路核能、放射性规范场、标准模型超导大统一信信息息能能源源光、电磁场超对称弦?量子引力量子引力黑洞量子力学潜在的巨大应用量子力学潜在的巨大应用量子力学量子力学量子计算不断的发展不断的发展巨大的应用潜力巨大的应用潜力半经典物理半经典物理量子信息量子信息量子密码量子通讯宏观量子态宏观量子态高温超导波色爱因斯坦凝聚相干原子纳米材料结构量子点线本课程的学习内容波函
34、数的说明和波函数的说明和 Schrodinger Schrodinger 方程的解(第方程的解(第1-21-2章)章)力学量、算符、表象理论(第力学量、算符、表象理论(第3 3章)章)原子问题、自旋、全同粒子原子问题、自旋、全同粒子 (第四、五章)(第四、五章)近似方法、散射(第近似方法、散射(第6-116-11章)章)量子力学课程的主要参考书书目:量子力学课程的主要参考书书目:1.Introduction to Quantum Mechanics,D.J.Griffiths,New Jersey1.Introduction to Quantum Mechanics,D.J.Griffiths,New Jersey2.2.量子力学教程,周世勋编(量子力学教程,周世勋编(19611961年,上海科学技术出版社;年,上海科学技术出版社;19791979年,人年,人民教化出版社(或高教)民教化出版社(或高教)3.3.量子力学导论,曾谨言编,北京高校出版社,量子力学导论,曾谨言编,北京高校出版社,19921992年。年。4.4.量子力学习题精选与剖析,钱伯初,曾谨言,科学出版社(量子力学习题精选与剖析,钱伯初,曾谨言,科学出版社(19881988)。)。要求1.按时上课。上课不要说话影响他人。但是可以主动提问。2.按时交作业。作业要独立思索完成。