量子力学思想

那么量子力学就是研究能量单元或曰能量子的动力学性质。
经典统计物理理论的假设：
理想气体是彼此之间平均距离很大的分子的集合，分子在不停地做无规 则运动除了分子与分子之间的碰撞瞬间，分子是自由运动的。
理想固体是组成固体的原子均在空间点阵的阵点上，原子与原子之间主 要由见协力相互联系，这时每一个原子都在围绕着自己的平衡位置作简谐振动。
固体比热问题、黑体辐射、光电效应、康普顿散射、原子光谱的发现……
对微观粒子使用了一种只使用于宏观对象的方法； 统计物理的统计分布是建筑在每个个体的因果决定性基础之上的。
因果律错了： 在微观物理学里，对个别的微观事件是无法预言的，无法寻因的， 所以，微观物理学的统计决定性是不依赖个体行为的因果决定性的一种全新 的统计决定性。 我们只能求出大量同类观察事件的统计分布，对于个别事件的发生， 我们无法做出具体回答。
量子力学思想浅析
——秦堉朗
杨亚坤
周煜
石国平
• 电子双缝实验
电子分布
P12 ≠ P1 + P2
《量子力学》关洪，P15页下面
康普顿散射(Compton scattering)
短波电磁辐射(如X射线，伽玛射线)射入物质而被散射后，除了出现与入射 波同样波长的散射外，还出现波长向长波方向移动的散射现象。
量子力学不回答这样的问题： 在x处观察到的例子，上一时刻在什么位置，下一时刻将会在什么位 置？ 这是一个不恰当的问题。
《量子力学》关洪，P7中间，P8上面，P23上面
量子力学回答了：
微观现象本质上的统计决定性。
“粒子运动遵循概率定律，而概率本身按照因果律传播。” ——玻尔
《量子力学》关洪，P23上面
用什么来描写系统的这种统计决定性？
概率。 概率幅 的函数描写系统状态，成为系统的态函数。
对于处于一定状态下的单粒子系统来说，理论上可以预言的是对粒 子的观察数据的统计分布，这种分布用 的绝对值的平方来描写。
态函数的性质：1、平方可积；2、单值函数；3、连续性；4、有界性 在希尔伯特空间中：
《量子力学》关洪，P17中间，2.2 叠加态原理
怎样用量子力学里的态函数描写系统状态随时间变化的状况？
质点力学里，牛顿第二定律描写质点的坐标和动量怎样随时间演化；
电磁学理论里，麦克斯韦方程描写电场和磁场怎样随时间变化；
量子力学里的基本运动方程，必定是态函数
满足的一道线性微分方程。
《量子力学》关洪，P22中间，2.3 薛定谔方程
核心方程
经典运动力学：
经典电磁场理论： 点电荷在电磁场中的运动
量子力学： 一维无限深方势阱
谢谢~ 谢谢~ 祝大家量子力学有个好成绩^_^ 祝大家量子力学有个好成绩^_^
秦堉朗
杨亚坤
周煜
石国平
表面上说，经典物理学遇到了困难，量子力学要回答经典物理学解释不了的问题。
量子是什么？
固体比热问题：1819年，杜隆和珀蒂发现，各种固体物质的摩尔热容是一个与温 度无关的确定数值。 能均分定理：当系统处在热平衡状态时，物质原子的每个任意的振动自由度占有 相同的平均能量kT。
解决了高温时的现象，但没有解释低温时的现象。
参考自百度百科：http://baike.baidu.com/view/116180.htm
量子力学回答了什么？
牛顿经典力学回答了什么？ 麦克斯韦电磁场理论回答了什么？ 热力学与统计物理回答了什么？
万有引力场中源自文库体是怎样运动和相互作用的。 电磁场中电荷是怎样运动和相互作用的。 微观粒子的运动和作用的宏观涌现性规律。
量子是什么？
黑体辐射问题：经典物理学中无法推出符合实验辐射能量的频谱公式。 普朗克的修正：
推导出黑体辐射频谱函数公式：
普朗克的假设：振子的能量不是连续分布的，而是某个值的整数倍。
称为能量单元或能量子， 称为作用单元或作用量子。
量子力学是研究什么？
牛顿力学可以看做是质点力学，研究质点的动力学性质。
这些都是经典的粒子模型。
《热力学与统计物理》马本堃 高尚惠 孙煜，P204
经典统计物理理论的失败： 因果律： 之所以系统的宏观状态是这样这样的， 是因为微观粒子是这样这样运动和作用的。 我们根据经典物理理论假想微观粒子是像经典粒子一样运动和作用的， 然后推导出系统的宏观状态会有这样这样的性质并且大量宏观系统的实验验证了 这些性质。 所以微观粒子的作用和运动的确是这样的。
1923年，美国物理学家康普顿在研究x射线通过实物物质发生散射的实验时， 发现了一个新的现象，即散射光中除了有原波长l0的x光外，还产生了波长 l>l0 的x光，其波长的增量随散射角的不同而变化。这种现象称为康普顿效 应(compton effect)。用经典电磁理论来解释康普顿效应遇到了困难。康普 顿借助于爱因斯坦的光子理论，从光子与电子碰撞的角度对此实验现象进行 了圆满地解释.
牛顿第二定律
经典电磁场理论：
麦克斯韦方程组
量子力学： 薛定谔方程
《量子力学》关洪，P22中间，2.3 薛定谔方程
连续性方程（守恒方程）：
经典运动力学：
机械能守恒
经典电磁场理论：
电荷守恒
量子力学：
概率密度守恒
《量子力学》关洪，P27上面，2.4 连续性方程
最简单的运动：
经典运动力学： 一维水平面上的滑块