量子力学的五个基本假设
量子力学的五大基本假设
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量子力学的五大基本假设量子力学,听起来有点高大上,但其实它就像是一场神奇的魔术表演,扑朔迷离,让人眼花缭乱。
咱们今天就来聊聊它的五大基本假设,轻松点,别紧张,毕竟这不是考试,咱们就是随便聊聊。
量子力学告诉我们,微观世界就像是个疯狂的游乐场,粒子们在那儿蹦蹦跳跳,根本不按常理出牌。
粒子可以同时在多个地方出现,简直像是小孩子在游乐园里,想去每个地方玩,却又没法决定要先去哪个。
这种“叠加态”让我们不得不承认,现实远比想象的复杂。
再说说测量这个问题。
量子世界的粒子就像是一个调皮的孩子,只有在你认真观察的时候,它才会乖乖地表现出来。
想象一下,你试图给小孩拍张好看的照片,但一转身他就又开始捣蛋。
这个时候,量子测量就像是抓拍,抓住了一瞬间的真实。
可是,测量之后,粒子的状态就变了,感觉像是在玩“捉迷藏”,一旦你找到它,它就变了样。
这样一来,科学家们就开始头疼,真是“无巧不成书”,事情越复杂越有意思。
咱们来聊聊波粒二象性。
简单来说,粒子有时候像波一样,有时候又像粒子。
想象一下水波荡漾,波浪一阵阵涌来,这时候你就会觉得它是一种流动的状态。
可突然间,波浪又化身为小球,砸在岸边。
粒子在实验室里,不同的实验让它们展现出不同的“面貌”。
这就像是每个人都有多重身份,工作时是严肃的职员,聚会时是疯狂的派对动物,真是“千变万化”。
还有一个基本假设是关于量子纠缠的。
想象一下两个好朋友,彼此之间有着一种奇妙的连接。
不管他们相隔多远,只要一个有了变化,另一个也会立马感知到。
就像是你和你的闺蜜,她在另一座城市,结果你们俩同时发了同样的朋友圈,完全不约而同。
这种现象在量子世界里叫做“纠缠”,真是让人感到无比震撼。
科学家们还在琢磨这个到底是怎么回事,甚至有人说这可以让我们实现“瞬间通讯”,听起来就像科幻电影里的情节。
量子力学的一个基本假设是不确定性原理。
简而言之,你越是想要知道一个粒子的位置,它的速度就越模糊。
就像是你想要抓住那个调皮的小朋友,但他却总是让你扑空。
量子力学的五大公设
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处于态的体系,部分的处于1态,部分的处于 2态…,部分的处于n,...
求解定态问题的具体步骤如下:
(1)、列出定态Schrödinger方程
2
[ 2 V (r )] (r ) E (r )
2m
(2)、求解S—方程,写出通解
Ylm* (lˆx2 lˆy2 )Ylmd l(l 1) 2 m2 2
lx2 ly2 l(l 1) 2 m2 2
lx2
l
2 y
lx2
l
2 y
1 [l(l 2
1)
m2 ]
2
则测不准关系:
(lx )2
lx2
2
lx
l y2
(ly )2
l
2 y
2
ly
l
2 y
(lx )2 (ly )2 lx2 ly2
Lz Cn 2 Lz 0
n
2 dx2 2
2
2 2
2
E' E e2 2 2 2
2 d 2 1 2 x'2 E' 2 dx2 2
E'n
(n
1 ) ,
2
n 0,1,2,
n (x')
1 2x'2
NnHn (x')e 2
所求的解为:
En
(n
1 )
2
e2 2 2 2
,
n 0,1,2,
n[ (x
m ( )
1 eim
2
m 0,1,
Acos2
A
2
2
0
A
2
量子力学五大假设
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量子力学五大假设
量子力学是研究微观物理现象的物理学理论,是量子物理学的基础。
它可以描述微观级别的物理现象,如原子、分子、原子核等,其最基本的假设是:
一、波粒二象性:物体不仅具有粒子的性质,而且也具有波的性质,这就是波粒二象性。
二、量子偏好:量子力学假定物体在某些情况下具有量子性质,并且物体的量子性质会对它们的行为产生重要影响。
三、本征态:量子力学假定物体有一个特殊的状态,称为本征态,它可以用来描述物体的基本特性。
四、不确定性原理:量子力学假定物体的行为是不确定的,不能精确预测,这就是著名的不确定性原理。
五、局域性原理:量子力学假定物体的行为是局域的,这意味着物体的行为不会受到远距离的影响。
以上就是量子力学的五大假设。
这五大假设构成了量子力学的基础,它们是量子力学研究的重要依据。
量子力学是物理学的重要学科,它可以深入理解物质的本质特性,为科学研究提供了更多的可能性。
量子力学的发展,改变了人们对物质的认识,它将物理学的视野从宏观世界扩展到微观世界,使物理学的研究得以更加深入。
量子力学的五大假设是量子力学的基础,它们是量子力学研究的重要依据,它们使我们能够更深入地理解物质的性质,为科学研究提供了更多的可能性。
量子力学五个基本假设内容
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量子力学五个基本假设内容量子力学的发展对于现代科学的发展起着至关重要的作用,它为科学家提供了一种新的理解视角,引发了新的科学领域的发展。
自1924年建立量子力学以来,这门学科在物理学、化学等众多学科方面都取得了巨大的进步。
当今,量子力学是世界上最重要的物理学理论之一。
量子力学的基本假设可以归纳为五个:1、物质由基本粒子组成:物质世界充满着各种各样的粒子,如电子、质子、强子等,它们成为物质世界的基本组成部分。
2、粒子可以用数值表示:粒子的状态可以用数值进行描述,比如位置、速度等。
3、量子行为描述粒子的特性:施密特-波动方程描述了量子行为的数学原理,可以用来解释粒子的行为。
4、粒子的作用力是由量子场定义的:量子场可以用来描述粒子之间的作用力,因此它是粒子之间作用力的抽象概念。
5、粒子可以从一种状态转换到另一种状态:量子力学描述了粒子可以在不同状态间进行转换的过程,这叫做“量子跃迁”。
量子力学的五大基本假设提供了一种新的理解视角,为科学家开发新的研究领域提供了思路,同时也解决了许多物理学相关问题。
量子力学是迄今为止最重要的物理学理论之一,它的发展已经深刻地影响和改变了科学发展的历史经过。
量子力学中的物质由基本粒子组成,这些粒子可以用数值表示,它们通过施密特-波动方程来解释其行为,而且它们之间的作用力也是由量子场来定义的。
粒子之间的作用力使得它们可以从一种状态转变到另一种状态,这就是量子力学五大基本假设概念的核心。
量子力学的发展不仅是科学史上的一个重大进程,而且也促进了当今科学的不断进步。
量子力学的五大基本假设为科学家们提供了一条新的研究思路,并且解决了许多物理学与化学领域的问题。
回顾这些基本假设,我们可以看到它们给科学发展带来了巨大影响,它们不仅是当今科学发展的基础,还将为未来的科学研究提供重要的指导。
今天,在我们的每一步科学研究中,量子力学都在发挥着不可磨灭的作用。
量子力学的基本假定的解读
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量子力学的基本假定的解读0 前言量子力学是物理研究领域较为高深的理论内容,也是长久以来物理专家学者极力探索的科学研究项目。
从整体来看,量子力学的理论框架是由五个基本假定所构成,其内涵较为丰富。
1 量子力学的五个基本假定概述有关量子力学基本假定的内容,获得了世界范围内物理学专家和学者的普遍关注和认可,这一知识理论体系在诸多研究领域的应用较为频繁,因其是一项物理学领域当中的基本假定。
但是,任何一个繁杂深奥的学问背后的原理都是可以通过通俗易懂的方式来进行解读地,从而让更多的普通人领悟到科学知识的妙趣所在。
以下内容便是有关量子力学五个基本假定的主体内容:1.1 量子力学基本假定之一围观体系的运动状态由相应的归一化波函数描述,波函数是假定一中的关键点。
1.2 量子力学基本假定之二围观体系的运动状态波函数随着实践的变化规律遵循薛定谔方程。
1.3 量子力学基本假定之三力学量由相应的线性算符来表示(这部分内容与假定二联系起来理解)。
1.4 量子力学基本假定之四力学量算符之间有相确定的对易关系,则称其为量子条件;坐标算符的三个直角坐标系分量与动量算符的三个直角坐标系分量之间的对易关系称为基本量子条件;力学量算符由其相应的量子条件来确定。
1.5 量子力学基本假定之五全同的多粒子体系的波函数对于任意一对粒子交换而言具有对称性,即波色子系的波函数是对称的,费米子系的波函数是反对称的。
这是五个基本假定理论中最为复杂的假定内容。
2 运用麻将骰子模型来解读量子力学的五个基本假定从以往研究量子力学的相关资料中可以查阅得到,可以采用麻将骰子模型来具体解读量子力学的五个基本假定,令量子力学这一高深难懂的理论学问变得易于理解。
实际上,无论是多高深莫测的科学理论,大多可以通过人们熟悉的事物来进行描述,进而让人们领略到科学理论其中的复杂内涵。
因此,在研究量子力学理论的过程中,提出一种麻将骰子模型,并且利用该模型的架构将量子力学的五个基本假定分别进行解读。
量子力学的基本假设Brhn_WhiteBack
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B a b a b a b a b
* 1 1 * 2 2 * n n n
* n n
显然 B 和 B 互为共轭,即
B B
*
或
B A , B
* *
9
B B , A
2013年9月14日星期六12时5分42秒
Burhan Salay @ Physics of XJU
Burhan_Salay @ Physics of XJU
5
例如,在经典力学中的个力学量的算符分别是
非相对论动能算符 势能算符 Hamilton算符 角动量算符 粒子密度算符
2m 2m U r U r U ˆ T
2 2 r H U U (r) 2m 2 2 ˆ p
2
2. [第二公设称为算符公设]
所有力学量(可观察的物理量)均分别以线性厄米算符 表示。这些算符作用于状态波函数。在这种由力学量 A 到 ˆ 算符 A 的众多规则中,最基本的规则是: 坐标 x 和动量 p ˆ ˆ 与相应的算符 x、p 的对应。这个对应要求
ˆ ˆˆ ˆ ˆ ˆ y ˆ xpx px x i, p y p y i, z p z p z z i yˆ 取 x x, y, z z, y
j
2 ˆ p
2
ˆ ˆ L r p i r
ˆ r r
2013年9月14日星期六12时5分42秒
1 p p ˆ 流密度算符 j r r r r 2 m m
得 或
x, p i ˆ x
量子力学五个基本假设内容
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量子力学五个基本假设内容量子力学五个基本假设是物理学界最引人注目的话题之一,近年来,它不仅引发了理论物理学家的广泛研究,而且也引起了其他科学领域的关注。
本文的目的是介绍量子力学的五个基本假设,并将它们与其它科学领域的研究联系起来。
【简介】量子力学作为物理学的一个分支,提出了一系列有关粒子及其环境间相互作用的基本假设。
这些基本假设是:(1)粒子具有粒子性质,可以把它们看做绝对的微小点,粒子的行为受其内部能量的驱动;(2)粒子受其环境的影响而改变其状态,不同的环境会导致不同的状态;(3)粒子的行为与其运动轨迹的变化是可预测的;(4)不同的粒子由于它们的不同性质而具有不同的性质;(5)粒子的行为存在一定的概率,即粒子不存在绝对确定性。
【深入细节】第一个基本假设是粒子具有粒子性质。
量子力学要求粒子可以被看做绝对的微小点,粒子的行为受其内部能量的驱动,而不受外部能量的影响。
也就是说,粒子具有内在的自治性,可以独自行动。
而且,粒子的行动也受限于内部能量。
这一基本假设与当时认为粒子是由外在环境影响而变化的观点不同,这种假设更贴近实际。
第二个基本假设是粒子受其环境的影响而改变其状态,不同的环境会导致不同的状态。
这一基本假设提出了粒子与环境间的相互作用。
从量子力学的角度来看,只有粒子与它的环境之间的相互作用才能够解释粒子的行为。
也就是说,粒子的状态不仅受其内部能量的驱动,也可以受到外在因素的影响,因而具有多态性,可以多次变换其状态。
第三个基本假设是粒子的行为与其运动轨迹的变化是可预测的。
这一基本假设认为,粒子的运动轨迹是可以预测的,即粒子可以根据它们内部能量的变化预测其未来的行为。
这一基本假设极大地促进了量子力学的发展,它为我们理解量子世界提供了一定的依据。
第四个基本假设是不同的粒子由于它们的不同性质而具有不同的性质。
这一基本假设提出,粒子的性质不仅受到其内部能量的驱动,而且受到它的环境的影响。
也就是说,它们的性质不仅受到它们自身的能量,而且还受到它们周围的环境影响。
量子力学基本假设
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• 第一个基本假设: 量子系综的态由希尔伯特 空间中一个相应的归一矢量表示.
• 第二个基本假设: 量子系综的力学量由有完 备的本征矢量组的线性厄米算符表示, 单次 测量力学量的值为力学量的本征值, 多次测 量的预期结果是力学量的平均值.
• 第三个基本假设: 正则动量和正则坐标的基 本对易关系.
• 第四个基本假设: 量子系综同粒子组成的系统, 其波函数对于任何两个粒子的交换是对称 的(玻色子系)或反对称的(费米子系).
量子力学5条基本假设
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量子力学5条基本假设
量子力学的五条基本假设是:
1.原子和分子振动只能采用特定的可能频率,这种频率称为量子
频率。
振动频率的变化是量子力学中一组不可观察的数字,叫做能级。
2.实验的影响因素会导致能级的改变,称为能量跃迁。
3.质点的性质和能级之间的关系称为波函数。
4.量子力学的结果描述了质点的行为模式,而不是精确的历史记录。
5.量子力学中没有绝对坐标系,运动只能用相对论的方法来描述。
量子力学的五条基本假设是由20世纪几位科学家所研究而得,其
结果成为现代物理学的基础。
该学说被广泛应用于原子和微观物理学
领域,如原子、核物理、分子物理和化学等。
量子物理学的基本假设
是物质本质上是由不可观察的量子粒子构成的,既是波又是粒子;实
验的影响会导致能级的变化;质点的性质和能级之间的关系称为波函数;量子力学的结果描述了质点的行为模式,而不是精确的历史记录;量子力学中没有绝对坐标系,运动只能用相对论的方法来描述。
量子力学的基本假设

由自共轭算符的定义,
y
* 1
Aˆ y
2dt
( Aˆ y1)*y 2dt
y
* 1
Aˆ y
2dt
y 1*2y 2dt 2
y 1*y 2dt
( Aˆ y1)*y 2dt
(1y 1 )*y 2dt 1
y
1*y
2dt
(1 2 ) y 1*y 2dt 0 12 y 1*y 2dt 0
全空间 y1s (r) 2dt
dr d
0
0
2
d
0
y 1s (r ) 2
r 2 sin
1
常见错误:
全空间 y 1s (r ) 2dt
dr
0
y 1s (r )
2
如果系统由两个粒子组成,那么积分要对这两个粒 子的所有坐标积分:
一维空间中的两个粒子:
f ( x1, x2 )dt = dx1 dx2 f ( x1, x2 )
例:证明下列算符是自共轭算符 Aˆ i
证明
g*i f dx g*idf
x
x
ig* f
if
dg*
g*
if dx x
f i g *dx x
从证明过程可以看出,如果上例算符中没有虚数i,
那么单独的求一阶导数运算不是自共轭算符。
例:如果A和B都是自共轭算符,AB不对易即AB≠BA, 证明:AB不是自共轭算符。
证明:题目要证的是 f *(ABg)dt (ABf )* gdt
由自共轭算符的定义,将Bg看作一个函数,那么根据 A是自共轭的,
f *A(Bg)dt (Af )*(Bg)dt
再将Af看作一个函数,那么根据B是自共轭的,
量子力学的基本假定的解读
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0前言量子力学是物理研究领域较为高深的理论内容,也是长久以来物理专家学者极力探索的科学研究项目。
从整体来看,量子力学的理论框架是由五个基本假定所构成,其内涵较为丰富。
1量子力学的五个基本假定概述有关量子力学基本假定的内容,获得了世界范围内物理学专家和学者的普遍关注和认可,这一知识理论体系在诸多研究领域的应用较为频繁,因其是一项物理学领域当中的基本假定。
但是,任何一个繁杂深奥的学问背后的原理都是可以通过通俗易懂的方式来进行解读地,从而让更多的普通人领悟到科学知识的妙趣所在。
以下内容便是有关量子力学五个基本假定的主体内容:1.1量子力学基本假定之一围观体系的运动状态由相应的归一化波函数描述,波函数是假定一中的关键点。
1.2量子力学基本假定之二围观体系的运动状态波函数随着实践的变化规律遵循薛定谔方程。
1.3量子力学基本假定之三力学量由相应的线性算符来表示(这部分内容与假定二联系起来理解)。
1.4量子力学基本假定之四力学量算符之间有相确定的对易关系,则称其为量子条件;坐标算符的三个直角坐标系分量与动量算符的三个直角坐标系分量之间的对易关系称为基本量子条件;力学量算符由其相应的量子条件来确定。
1.5量子力学基本假定之五全同的多粒子体系的波函数对于任意一对粒子交换而言具有对称性,即波色子系的波函数是对称的,费米子系的波函数是反对称的。
这是五个基本假定理论中最为复杂的假定内容。
2运用麻将骰子模型来解读量子力学的五个基本假定从以往研究量子力学的相关资料中可以查阅得到,可以采用麻将骰子模型来具体解读量子力学的五个基本假定,令量子力学这一高深难懂的理论学问变得易于理解。
实际上,无论是多高深莫测的科学理论,大多可以通过人们熟悉的事物来进行描述,进而让人们领略到科学理论其中的复杂内涵。
因此,在研究量子力学理论的过程中,提出一种麻将骰子模型,并且利用该模型的架构将量子力学的五个基本假定分别进行解读。
实践研究证明,采取的这种麻将骰子模型的形式来解读量子力学这门高深的物理学理论极为可行。
量子力学基本假设

ˆ ˆ A 1 a1 1 ; A 2 a2 2 ; c1 1 c2 2 ; *d 1 ˆ a A d c1 c2
2 2
“对于一个微观体系,厄米算符Â给出的本征函数组1,2,3…形成 一个正交、归一的函数组”
§1.2.5 Pauli原理
§1.2.1 波函数和微观粒子的状态
1. 假设Ⅰ
对于一个微观体系,它的状态和有关情况可用波函数 (x,y,z,t)表示。
称为体系的状态函数(简称态),它包括体系所有的信息。 例:一个粒子的体系,其波函数: ψ=ψ(x, y, z, t) 或 ψ=ψ(q, t) 三个粒子的体系,其波函数: ψ=ψ(x1,y1,z1,x2,y2,z2,x3,y3,z3,t)或ψ=ψ(q1,q2,q3,t) 简写为ψ=ψ(1,2,3,t)
22222222222222222222222222222222222222222?p?p?p?p?p?p?p?p?p?p?p?p?p???????????????????????????????????????????????????????????x??????????????????zyxzyxppppziyixixpzyxzyxzyxzyxxxxxxxx???????哈密顿算符hamiltonianvmh?v?t?h?vtemt?mp?t?mpmmvmvt???????????????????222222222222221????p?p?prmxyyximyxmypxpmkypxpj?xpzpi?zpyppppzyxkj?i?mmmzxyzxyzzyzxyzzyxzyx?????????????????????????????若厄米算符?具有本征值则其一定是实数??a????d?a??d????d?a??d?对米算符对于厄米算符
量子力学的五个基本假定

量子力学的五个基本假定
量子力学是现代物理学中最重要的理论之
一,它提出了一系列关于微观世界中粒子间相互作用的规律。
它的发展历程可以追溯到1900年,它由一些知名物理学家,如爱因斯坦、普朗克和费米等人共同构建而成。
量子力学的五个基本假定是:
一、粒子的位置只能精确地描述为概率密度,而不是精确的位置。
二、粒子的运动是离散的,即它们的状态只能处于有限的能量级别中。
三、粒子间的作用受到一种称为粒子波函数的函数的控制。
四、粒子的动量是相关的,也就是说粒子的动量受其他粒子的影响。
五、粒子间的作用受到一种叫做粒子协同作用的现象的影响。
量子力学的五个基本假定是对微观世界中粒子间相互作用的规律的描述,它是现代物理学中最重要的理论之
一。
这五个假设被认为是量子力学的基础,它们构成了量子力学的核心。
这些假定的提出,为物理学家们提供了一种精确的方法,用于描述和研究微观世界中的粒子之间的相互作用。
量子力学的五个基本假定提供了一种新的方式来描述粒子的行为,这种方式不同于传统的物理学的方法。
它的提出也改变了人们对微观世界的认识,让我们能够更好地理解粒子之间的相互作用。
量子力学的五个基本假定也为进一步开发出一系列量子力学理论提供了基础,如量子力学场论、量子力学统计学、量子电磁学等,这些理论都是建立在这五个基本假定的基础上的。
总之,量子力学的五个基本假定是现代物理学中最重要的理论之
一,它提供了一种新的方法来描述和研究微观世界中粒子间的相互作用,并且也为进一步开发出一系列量子力学理论提供了基础。
因此,量子力学的五个基本假定对认识粒子间相互作用的规律至关重要。
量子力学公设

量子力学公设
量子力学公设是指在量子力学中被普遍接受的一些基本假设或
原理,它们对于我们理解和应用量子力学理论具有至关重要的作用。
以下是一些常见的量子力学公设:
1. 粒子波动性:所有物质都具有粒子和波动的性质。
2. 波函数:用于描述量子体系的状态,它包含了所有关于该体系的可测量信息。
3. 离散能级:量子体系的能量是离散的而非连续的,这是与经典物理学最大的不同之处。
4. 线性叠加原理:当两个量子态叠加时,它们的波函数也会叠加。
5. 量子态的坍塌:当测量一个量子体系时,它的波函数会坍塌到一个确定的状态,这个状态对应着我们所观测到的结果。
这些公设为我们理解和利用量子力学提供了基础和框架,同时也指导着我们在实验和应用中的操作和研究。
- 1 -。
第一章量子力学基础

(3)粒子的动量平方px2值
假设三:本征方程
2 2 2 nx h d 2 ˆ x n 2 2 p sin 4 dx l l h 2 d n 2 nx 2 cos 4 dx l l l
h n 2 nx 2 sin 4 l l l
l
2 l nx ih d nx sin sin dx l 0 l 2 dx l
ih l
nx nx d sin 0 sin l l
l
2 xl
ih sin (nx / l) 0 l 2 x 0
2 ˆ ˆ H - 2 +V 8 m h2
:拉普拉斯算符
2 2 2 2 = 2 + 2 + 2 x y z
19
假设三:本征方程
Schrö dinger方程算法解析
一个质量为m的 粒子,在一维 势井中的运动。
0 , 0 ﹤x ﹤ l V= ∞ , x ≤0 和 x≥ l
一维势箱中粒子的波函数、能级和几率密度
假设三:本征方程
总结: 势箱中粒子的量子效应:
1.存在多种运动状态,可由Ψ1 ,Ψ2 ,…,Ψn 等描述;
2.能量量子化;
3.存在零点能;
4.没有经典运动轨道,只有几率分布;
5.存在节点,节点多,能量高。
假设三:本征方程 箱中粒子的各种物理量
(1)粒子在箱中的平均位置
力学量 算符 力学量 算符
位置
x
ˆx x
ˆ p
ih = - x 2 π x
x y y x
势能 V
2 量子力学基本假定
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1 量子力学建立之路2 德布罗意波公式的建立过程量子力学的建立过程(用途不大) 量子力学假设的特殊性3 量子力学五大假设基本假定Ⅰ:波函数假定说法1微观粒子的状态可以被一个波函数完全描述,从这个波函数可以得出体系的所有性质。
波函数一般满足连续性、有限性和单值性三个条件。
说法2 对于一个微观体系,它的状态和有关情况可用波函数ψ(x,y,z,t)表示。
ψ是体系的状态函数,它包括体系所有的信息。
说法3对于一个量子力学体系,可以用坐标和时间变量的函数来描述,它包括体系的全部信息。
这一函数称为波函数或态函数,简称态。
说法4 微观体系的运动状态由相应的归一化波函数描述。
说法5 对于一个微观体系,其状态和有关情况可用波函数ψ(x,y,z,t)表示。
ψ是体系的状态函数,是体系中所有粒子的坐标和时间的函数。
说法6 N 个例子的动力学体系的任一状态可以用一个函数ψ(q1,q2,q3,---,q3n ,t )完满第表述。
如果实验者已知一个体系是由ψ来描述的,则量ψ*ψd τ给出了在特定时间t 时发现q1在和(q1+dq1)之间,q2在和(q2+dq2)之间,---,q3N 在和(q3N+dq3N )之间的几率。
说法?对于一个量子力学的微观体系,微观粒子的状态可以被一个坐标和时间变量的归一化函数(即波函数或态函数,简称态,Y(x,y,z,t))完全描述,从这个波函数可以得出体系的所有信息(或叫性质)。
波函数一般满足连续性、有限性和单值性三个条件,它是一个赝矢量。
基本假定Ⅱ:力学量算符假定说法1 力学量用线性Hermite 算符表示。
如果在经典力学中有相应的力学量,则在量子力学中表示这个力学量的算符,由经典表示式中将动量p换为算符∇- i 得出。
表示力学量的算符有组成完全系的本征函数。
说法2 对一个微观体系的每个可观测的力学量,都对应着一个线性自轭算符。
推论1:厄米算符的本征值一定为实数(与本征值的物理意义是相适应的) 推论2:对一个微观体系,厄米算符Â给出的本征函数组ψ1, ψ2, ψ3,…,形成一个正交、归一的函数组。
量子力学基本原理:量子力学假设
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量子力学中的五个基本假设
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量子力学中的五个基本假设量子力学的五个基本假设分别是波函数假设、量子态演化假设、算符假设、测量假设和粒子全同性假设。
1、波函数假设:微观物理系统的状态由一个波函数完全描述。
2、量子态演化假设:量子系统的状态随时间的演化满足薛定谭方程。
3、算符假设:量子力学中的可观测量由厄米算符来表示。
4、测量假设:量子测量还导致了一个量子系统特有性质的出现,即量子纠缠,它是指由两个或两个W上的子系统组成的量子系统所表现出的一种非定域性质。
5、粒子全同性假设:在量子系统中,存在内禀属性完全相同的粒子,对任意两个这样的粒子进行交换,不
会改变系统的状态。
量子力学五个基本假设内容
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量子力学五个基本假设内容量子力学作为物理学中一门重要的理论,它的发展史和受到各界认可,也得到了物理学家和其他科学家的热忱探讨。
量子力学是一门关于微观粒子运动的理论,它解释了粒子在超小空间中的行为,说明了宇宙范围内的多种物理过程,并帮助预测各种实验结果。
此外,量子力学也为现代科学奠定了基础,比如原子核物理学、化学、电子学和计算机科学等。
量子力学的发展是由一系列的假设所引导的。
其中,最重要的是它的五个基本假设:状态有限性(有限状态)、局部质量(局部性)、关联性(双重性)、不确定性(不确定性)和随机性(随机性)。
首先,量子力学的第一个基本假设是状态有限性(有限状态)。
它指出,粒子在时间和空间上受到有限的影响,因此,其状态在有限的范围内发生变化。
这种变化通常被称为“简并”,它可以用来描述量子物理系统中的一系列规律的连续变化。
第二个基本假设是局部质量(局部性)。
它指出,粒子系统中的特征受其参与粒子的局部情况所限制,特定粒子在同一系统内的行为并不会由另一个系统中的状态得出结果。
这样,粒子系统的特性就不会受到距离的影响,而是受其局部的影响所限制。
第三个基本假设是关联性(双重性)。
它指出,粒子可以表现出“双重性”,它们可以同时具有粒子和波的特性。
由于它们的双重性,粒子的状态可以由它们本身的相互作用得出。
这一假设为粒子相互作用的理解奠定了基础,也为粒子物理学中的许多理论和实验提供了可能。
第四个基本假设是不确定性(不确定性)。
它指出,粒子的状态在某种情况下是无法确定的,即只能通过实验来推测,而无法精确描述。
这就是量子力学中著名的不确定原理。
最后一个基本假设是随机性(随机性)。
随机性指的是,粒子的行为是随机的,即它们的运动不受它们环境的影响。
它的发现表明,粒子在其运动中不受外部物理环境的影响,因而称其为随机运动。
量子力学的五个基本假设是物理学的基石,它们为宇宙的整体运行提供了坚实的理论基础。
这些假设也为科学家们提供了一把钥匙,使我们有能力探索宇宙中粒子的运动、相互作用和复杂性质。
海森伯绘景下的五个基本假设
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海森伯绘景下的五个基本假设
在物理学中,海森伯绘景是量子力学的一种解释方法,在海森伯绘景下,系统的态向量是时间演化的主要对象,而物理量的测量结果则是与时间无关的常数。
海森伯绘景下有五个基本假设,它们为量子力学提供了一个简单而有效的数学框架,有助于我们理解微观世界的奇妙现象。
第一个基本假设是:态的演化由薛定谔方程决定。
在海森伯绘景下,系统的态向量随时间的演化由薛定谔方程来描述。
这个方程描述了系统的波函数随时间的变化,从而确定了系统的时间演化规律。
第二个基本假设是:物理量的演化由海森伯方程决定。
在海森伯绘景下,物理量的期望值随时间的演化由海森伯方程来描述。
这个方程给出了物理量的变化率,从而确定了物理量的时间演化规律。
第三个基本假设是:物理量的测量结果是固定的。
在海森伯绘景下,物理量的测量结果被看作是与时间无关的常数。
也就是说,一次测量得到的结果不会随时间的演化而改变。
第四个基本假设是:物理量的测量结果具有确定性。
在海森伯绘景下,物理量的测量结果被认为是确定的,而不是随机的。
也就是说,对于给定的态,相同的物理量测量将给出相同的结果。
第五个基本假设是:物理量之间存在对易关系。
在海森伯绘景下,物理量之间的对易关系被称为算符关系。
这些对易关系是海森伯绘景
下量子力学的数学基础,它们决定了物理量的测量结果及其之间的关系。
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量子力学的五个基本假设
量子力学五大假设是指微观体系的运动状态由相应的归一化波函数描述;微观体系的运动状态波函数随时间变化的规律遵从薛定谔方程;力学量由相应的线性厄米算符表示;力学量算符之间有确定的对易关系;全同的多粒子体系的波函数对于任意一对粒子交换而言具有对称性。
量子力学的理论框架是由下列五个假设构成的:
(1)波函数假设:微观体系的运动状态被一个属于
希尔伯特空间波函数完全描述,从这个波函数可以得出体系的所有性质。
(2)演化假设:微观体系的运动状态波函数随时间的演化满足薛定谔方程。
(3)算符假设:力学量用厄米算符表示。
(4)量子测量假设:当对一个量子体系进行某一力学量的测量时,测量结果一定为该力学量算符的本征值当中的某一个,测量结果为|k>的概率为|<k|ψ>|的平方,当测量完成后,该量子体系塌缩至|k>,(即不管再对该量子态重新测量多少次,测得的该力学量的值一定为第一次所测得的值k)。
(5)全同性原理:在全同粒子所组成的体系中,两全同粒子相互调换不改变体系的状态。