量子力学第一章.ppt
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电在整个能源中所占的比例超过50%，法国高达 78%。
激光技术的物理基础
• 1860 Maxwell 建立光的电磁理论； • 1900 Plank提出能量子假设； • 1917 Einstein 提出受激辐射理论； • 1953 Towns 建立第一台微波激射器（maser); • 1958 Towns, Shawlow开始研制激光器； • 1960 Maiman制成第一台红宝石激光器； • 1961~1965 激光光谱，用于大气污染分析；半导体激光
电子和信息技术的物理基础（二）
• 1947/1912/1923 Bardeen, Shockley, Brattain发明 晶体管（获1956年诺贝尔物理奖）；
• 1957 Pippard 测量了第一个Fermi面（铜的）； 剑桥学派建立Fermi面编目；
• 1962 制成集成电路（IC）； • 70年代后期，制成大规模集成电路（VLIC）；
物理图象不清晰。 一个是量子力学很强的数学性质给初学者带来的
困难。过好数学关，是学好量子力学的重要环节。
尽可能多地做练习题，适当地重复书中的推 导与计算，不仅有利于克服数学方面的困难，还能 加深对概念的理解，发现理解上的不足，提高运用 能力。
学习方法
●加强预习和复习 ●提高听课效率 ●独立完成作业，多做练习
器，用于激光通讯；CO2激光器，用于激光熔炼、激光切 割、激光钻孔； • 1968~1969 月球上设置激光反射器；地面与卫星联系； • 1982 激光全息术； • 80~90年代 激光外科手术，通讯、光盘、激光武器。
电子和信息技术的物理基础（一）
• 1925~1926 量子力学建立； • 1926 Fermi-Dirac统计法的提出，得知固体中的电
（三）放射现象的发现 说明原子不是物质的基本单元，是可分的
二十世纪近代物理的两个基石
狭义相对论和 广义相对论
量子论
• 量子论的诞生
（一）1900年普朗克首次提出能量子的假设 解释黑体辐射的能谱分布——开创了 量子理论的新纪元
（二）1900—1923年间 1905年爱因斯坦提出光量子假设 ——解释光电效应
§1.1 经典物理学的困难
• 黑体辐射→普朗克能量子假设 • 光电效应 、康普顿效应→光的波粒二象性 • 原子光谱→玻尔理论，量子化
→德布罗意:微观粒子的波粒二象性 →量子力学
§1.2 光的波粒二象性
一、黑体辐射
（一）热辐射（温度辐射）
（1）处于热平衡的具有一定温度的物 体内带电粒子的热运动，以电磁波形式向 外发射辐射能量。
超大规模集成电路；集成度以每10年1000倍的 速度增长。
量子力学与其它学科（如化学、生物学、材料学等） 的关系也非常密切，影响深远。
• 量子力学的理论框架主要由它的基本概念和表现理 论的数学形式构成。这两方面的特点使得量子力学 成了一门比较难懂的学科。
• 初学量子力学时主要有两方面的困Biblioteka Baidu。 一个普遍的困难是觉得物理概念抽象、不直观、
● 量子力学是近代物理学的基础。也是近代科 学的基础。 ● 量子力学应用广泛，对现代应用科学和现代 技术影响巨大。
• 20世纪发展起来的高新技术几乎都与量子 力学密切相关。
核技术的物理基础（一）
1896 Becquerel 发现铀的天然放射性； 1897 J.J.Thomson 发现电子；Rutherford 发现α、β射线； 1900 Villard 发现γ射线； 1902 Curie 夫妇发现更强的天然放射性元素钋和镭； 1905 Einstein 创立狭义相对论，得到公式E=mc2; 1909 Geiger, Marsden 在用α粒子轰击原子时发现大偏转角散射； 1911 Rutherford 提出原子的有核模型； 1913 Bohr 建立量子化的原子模型； 1914 Franck-Hertz 实验，证明了原子能级的存在； 1925~1926 量子力学建立； 1932 Chadwick 发现中子；
子服从Pauli 原理； • 1927 Bloch理论的建立，得知理想晶格中电子无散
射； • 1928 Sommerfeld 提出能带的猜想； • 1929 Pelels 提出禁带、空穴的猜想；Wilson和
Bloch从理论上解释了导体、绝缘体和半导体的性 质和区别；Mott和Jones用电子轰击、X射线发射和 吸收等方法验证了能带理论；Bethe提出Fermi面的 概念；Landou提出Fermi面可测量；
量子力学
主讲人：顾运厅
量子力学参考书
1 量子力学 曾谨言 科学出版社 （2套）
2 量子力学导论 曾谨言 北京大学出版社
3 量子力学教程 曾谨言 科学出版社
4 量子力学（第三版） 汪德新 科学出版社
5 量子力学教程 钱伯初 高等教育出版社
6 量子力学 苏汝铿 高等教育出版社
7 量子力学 张永德 科学出版社
8 量子力学 梁绍荣 北京师范大学出版社
9 量子力学教程习题剖析 孙婷雅 （曾谨言）
10 量子力学习题精解
吴强（张永德 ）
11 量子力学考研辅导教材 史守华 清华大学出版社
12 量子力学习题精选与剖析 钱伯初 曾谨言
第一章 绪论
• 三个冲击
（一）迈克耳孙—莫雷实验 否定了绝对参考系的存在
（二）经典物理说明热辐射 出现了所谓“紫外光灾难”
Heisenberg 等人提出原子核的质子-中子模型； 1933 Joliot-Curie 夫妇发现人工放射性； 1939 Hahn等人实现重核裂变；
核技术的物理基础（二）
1941 Feimi实现核的链式反应； 1945 原子弹； 1952 氢弹； 1954 第一座核电站建立；截止到目前，欧洲一些国家核
1913年玻尔提出原子结构量子化假设 ——解释原子光谱的分布规律 1923年康普顿散射实验 ——证实光具有粒子性
（三）1924年德布罗意提出微观粒子具有波 粒二象性的假设
（四）1924—1927年薛定谔、海森堡、玻恩、 狄拉克奠定了量子理论基础
量子力学是研究微观粒子运动规律的科学。 量子力学的研究对象：微观粒子（分子、原 子、原子核、基本粒子等）。
（2）给定物体，单位时间内发射辐射 能量的多少取决于它的温度 T 。
激光技术的物理基础
• 1860 Maxwell 建立光的电磁理论； • 1900 Plank提出能量子假设； • 1917 Einstein 提出受激辐射理论； • 1953 Towns 建立第一台微波激射器（maser); • 1958 Towns, Shawlow开始研制激光器； • 1960 Maiman制成第一台红宝石激光器； • 1961~1965 激光光谱，用于大气污染分析；半导体激光
电子和信息技术的物理基础（二）
• 1947/1912/1923 Bardeen, Shockley, Brattain发明 晶体管（获1956年诺贝尔物理奖）；
• 1957 Pippard 测量了第一个Fermi面（铜的）； 剑桥学派建立Fermi面编目；
• 1962 制成集成电路（IC）； • 70年代后期，制成大规模集成电路（VLIC）；
物理图象不清晰。 一个是量子力学很强的数学性质给初学者带来的
困难。过好数学关，是学好量子力学的重要环节。
尽可能多地做练习题，适当地重复书中的推 导与计算，不仅有利于克服数学方面的困难，还能 加深对概念的理解，发现理解上的不足，提高运用 能力。
学习方法
●加强预习和复习 ●提高听课效率 ●独立完成作业，多做练习
器，用于激光通讯；CO2激光器，用于激光熔炼、激光切 割、激光钻孔； • 1968~1969 月球上设置激光反射器；地面与卫星联系； • 1982 激光全息术； • 80~90年代 激光外科手术，通讯、光盘、激光武器。
电子和信息技术的物理基础（一）
• 1925~1926 量子力学建立； • 1926 Fermi-Dirac统计法的提出，得知固体中的电
（三）放射现象的发现 说明原子不是物质的基本单元，是可分的
二十世纪近代物理的两个基石
狭义相对论和 广义相对论
量子论
• 量子论的诞生
（一）1900年普朗克首次提出能量子的假设 解释黑体辐射的能谱分布——开创了 量子理论的新纪元
（二）1900—1923年间 1905年爱因斯坦提出光量子假设 ——解释光电效应
§1.1 经典物理学的困难
• 黑体辐射→普朗克能量子假设 • 光电效应 、康普顿效应→光的波粒二象性 • 原子光谱→玻尔理论，量子化
→德布罗意:微观粒子的波粒二象性 →量子力学
§1.2 光的波粒二象性
一、黑体辐射
（一）热辐射（温度辐射）
（1）处于热平衡的具有一定温度的物 体内带电粒子的热运动，以电磁波形式向 外发射辐射能量。
超大规模集成电路；集成度以每10年1000倍的 速度增长。
量子力学与其它学科（如化学、生物学、材料学等） 的关系也非常密切，影响深远。
• 量子力学的理论框架主要由它的基本概念和表现理 论的数学形式构成。这两方面的特点使得量子力学 成了一门比较难懂的学科。
• 初学量子力学时主要有两方面的困Biblioteka Baidu。 一个普遍的困难是觉得物理概念抽象、不直观、
● 量子力学是近代物理学的基础。也是近代科 学的基础。 ● 量子力学应用广泛，对现代应用科学和现代 技术影响巨大。
• 20世纪发展起来的高新技术几乎都与量子 力学密切相关。
核技术的物理基础（一）
1896 Becquerel 发现铀的天然放射性； 1897 J.J.Thomson 发现电子；Rutherford 发现α、β射线； 1900 Villard 发现γ射线； 1902 Curie 夫妇发现更强的天然放射性元素钋和镭； 1905 Einstein 创立狭义相对论，得到公式E=mc2; 1909 Geiger, Marsden 在用α粒子轰击原子时发现大偏转角散射； 1911 Rutherford 提出原子的有核模型； 1913 Bohr 建立量子化的原子模型； 1914 Franck-Hertz 实验，证明了原子能级的存在； 1925~1926 量子力学建立； 1932 Chadwick 发现中子；
子服从Pauli 原理； • 1927 Bloch理论的建立，得知理想晶格中电子无散
射； • 1928 Sommerfeld 提出能带的猜想； • 1929 Pelels 提出禁带、空穴的猜想；Wilson和
Bloch从理论上解释了导体、绝缘体和半导体的性 质和区别；Mott和Jones用电子轰击、X射线发射和 吸收等方法验证了能带理论；Bethe提出Fermi面的 概念；Landou提出Fermi面可测量；
量子力学
主讲人：顾运厅
量子力学参考书
1 量子力学 曾谨言 科学出版社 （2套）
2 量子力学导论 曾谨言 北京大学出版社
3 量子力学教程 曾谨言 科学出版社
4 量子力学（第三版） 汪德新 科学出版社
5 量子力学教程 钱伯初 高等教育出版社
6 量子力学 苏汝铿 高等教育出版社
7 量子力学 张永德 科学出版社
8 量子力学 梁绍荣 北京师范大学出版社
9 量子力学教程习题剖析 孙婷雅 （曾谨言）
10 量子力学习题精解
吴强（张永德 ）
11 量子力学考研辅导教材 史守华 清华大学出版社
12 量子力学习题精选与剖析 钱伯初 曾谨言
第一章 绪论
• 三个冲击
（一）迈克耳孙—莫雷实验 否定了绝对参考系的存在
（二）经典物理说明热辐射 出现了所谓“紫外光灾难”
Heisenberg 等人提出原子核的质子-中子模型； 1933 Joliot-Curie 夫妇发现人工放射性； 1939 Hahn等人实现重核裂变；
核技术的物理基础（二）
1941 Feimi实现核的链式反应； 1945 原子弹； 1952 氢弹； 1954 第一座核电站建立；截止到目前，欧洲一些国家核
1913年玻尔提出原子结构量子化假设 ——解释原子光谱的分布规律 1923年康普顿散射实验 ——证实光具有粒子性
（三）1924年德布罗意提出微观粒子具有波 粒二象性的假设
（四）1924—1927年薛定谔、海森堡、玻恩、 狄拉克奠定了量子理论基础
量子力学是研究微观粒子运动规律的科学。 量子力学的研究对象：微观粒子（分子、原 子、原子核、基本粒子等）。
（2）给定物体，单位时间内发射辐射 能量的多少取决于它的温度 T 。