苏汝铿高等量子力学讲义102页PPT

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高考物理竞赛量子力学部分第八章 散射理论ppt课件

高考物理竞赛量子力学部分第八章 散射理论ppt课件
▪ 归结为散射相移
§8.2 分波法
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
§8.2 分波法
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
§8.2 分波法
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
§8.3 分波法示例
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
§8.3 分波法示例
➢球对称常势阱
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
§8.3 分波法示例
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
2020届高考物理竞赛量子力学部分第 八章 散射理论(共69张ppt)
§8.1 散射问题的一般描述
§8.2 分波法
➢关键:
▪ 入射平面波是{p, Lz, H}的共同本征态
▪ 当势场U=U(r)时,p不再守恒,散射波是 {L^2, Lz, H}的共同本征态
▪ 当将平面波按角动量平方L^2的本征态,即球 面波展开后,对每个分波,因为是{L^2, Lz, H}的本征函数,所以在U(r)作用后,每个分 波只是向前或者向后移动
高考物理竞赛量子力学部分第八章 散射理论ppt课件
第八章 散射理论
复旦大学 苏汝铿
高考物理竞赛量子力学部分第八章 散射理论ppt课件
A bird’s eye view of RHIC
A bird’s eye view of LHC(CERN)

量子力学讲义1

量子力学讲义1

量⼦⼒学讲义1第⼀章绪论前⾔⼀、量⼦⼒学的研究对象量⼦⼒学是现代物理学的理论基础之⼀,是研究微观粒⼦运动规律的科学。

量⼦⼒学的建⽴使⼈们对物质世界的认识从宏观层次跨进了微观层次。

综观量⼦⼒学发展史可谓是群星璀璨、光彩纷呈。

它不仅极⼤地推动了原⼦物理、原⼦核物理、光学、固体材料、化学等科学理论的发展,还引发了⼈们在哲学意义上的思考。

⼆、量⼦⼒学在物理学中的地位按照研究对象的尺⼨,物理学可分为宏观物理、微观物理和介观物理三⼤领域。

量⼦理论不仅可以正确解释微观、介观领域的物理现象,⽽且也可以正确解释宏观领域的物理现象,因为经典物理是量⼦理论在宏观下的近似。

因此,量⼦理论揭⽰了各种尺度下物理世界的运动规律。

三、量⼦⼒学产⽣的基础旧量⼦论诞⽣于1900年,量⼦⼒学诞⽣于1925年。

1.经典理论⼗九世纪末、⼆⼗世纪初,经典物理学已经发展到了相当完善的阶段,但在⼀些问题上经典物理学遇到了许多克服不了的困难,如⿊体辐射等。

2.旧量⼦论旧量⼦论= 经典理论+ 特殊假设(与经典理论⽭盾)旧量⼦论没有摆脱经典的束缚,⽆法从本质上揭露微观世界的规律,有很⼤局限性。

但旧量⼦论为量⼦⼒学理论的建⽴提供了线索,促进了量⼦⼒学的快速诞⽣。

四、量⼦⼒学的研究内容1.三个重要概念:波函数,算符,薛定格⽅程。

2.五个基本假设:波函数假设,算符假设,展开假定,薛定格⽅程,全同性原理。

五、量⼦⼒学的特征1.抛弃了经典的决定论思想,引⼊了概率波。

⼒学量可以不连续地取值,且不确定。

2.只有改变观念,才能真正认识到量⼦⼒学的本质。

它是⼈们的认识从决定论到概率论的⼀次巨⼤的飞跃。

六、量⼦⼒学的应⽤前景1.深⼊到诸多领域:本世纪的三⼤热门科学(⽣命科学、信息科学和材料科学)的深⼊发展都离不开它。

2.派⽣出了许多新的学科:量⼦场论、量⼦电动⼒学、量⼦电⼦学、量⼦光学、量⼦通信、量⼦化学等。

3.前沿应⽤:研制量⼦计算机已成为科学⼯作者的⽬标之⼀,⼈们期望它可以实现⼤规模的并⾏计算,并具有经典计算机⽆法⽐拟的处理信息的功能。

【高考】物理竞赛量子力学部分课程小结ppt课件

【高考】物理竞赛量子力学部分课程小结ppt课件

课程总结
EPR佯谬:
粒子 II
粒子 I
粒子 II
粒子 I
课程总结
EPR佯谬: 对(I)作不同的测量,对(II)有不同的预言 • 无相互作用的分开(I)和(II) • Ψ(x1,x2)=ΣΨn(x2)un(x1) (0<t<T) • Ψ(x1,x2)=ΣΦs(x2)vs(x1) • 对(I)测A:{un(x1)}得ak,(II)的态必为Ψk(x2) • 对(I)测B:{vs(x1)}得bs,(II)的态必为Φs(x2)
课程总结
Von Neumann定理:(d>1) • 若<1>=1;<cA>=c<A>;若A非负,则
<A>≥0;<A+B+C+…>=<A>+<B>+<C>+… 则必存在<ΔD^2>≠0的可观测量D
课程总结
Gleason修正:(d>2,A,B,C对易算符) 天地人靈,難道是,隂陽互補兩昇騰?枉費暸,先賢門半世心,依舊是,白濛濛一天霧!
课程总结
课程总结
课程总结
课程总结
➢量子力学近年来的发展 • 更多的应用 • 量子纠缠和量子信息 • 量子计算 •…
课程总结
Gleason修正:(d>2,A,B,C对易算符) 定域隐变数理论及Bell不等式
欲知后事如何,且聽高等量子力学分解 Ψ(x1,x2)=ΣΦs(x2)vs(x1)
Ψ(x1,x2)=ΣΦs(x2)vs(x1) 算它“完備”又如何?想“測準”,終難定! |Ψ>给出任何观测量的测量结果和几率分布 <A+B+C+…>=<A>+<B>+<C>+… 互补原理是个最普遍的原理 单粒子行为还是单粒子“系综”的行为? Ψ(x1,x2)=ΣΦs(x2)vs(x1) 欲知后事如何,且聽高等量子力学分解 枉費暸,意懸懸半世心; 定域隐变数理论及Bell不等式 好一似,蕩悠悠三更夢。 生前心已碎,死后性空靈。 对(I)测B:{vs(x1)} 得bs,(II)的态必为Φs(x2)

苏汝铿量子力学-第六章-自旋和角动量

苏汝铿量子力学-第六章-自旋和角动量
➢角动量升降算符
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
➢无耦合表象: J12,J22,J1z,J2z
§6.6 Clebsch-Gordon系数
§6.6 Clebsch-Gordon系数
§6.6 Clebsch-Gordon系数
§6.6 Clebsch-Gordon系数
➢例:L, S耦合,
取 L2,Sz,Βιβλιοθήκη 2,Jz 本征函数为共同表象,
§6.6 Clebsch-Gordon系数
§6.6 Clebsch-Gordon系数
第六章 自旋和角动量
第六章自旋和角动量
▪ 光谱线在磁场中的分裂,精细结构 ▪ 揭示一个新的自由度:自旋 ▪ 角动量的叠加,无耦合表象和耦合表象 ▪ 自旋单态和三重态
§6.1 电子自旋
➢Stern-Gerlach实验
Stern-Gerlach实验
§6.1 电子自旋
➢Uhlenbeck – Goudsmit 理论
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
➢耦合表象: J12,J22,J2,Jz
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.5 两个角动量的耦合
§6.6 Clebsch-Gordon系数
§6.6 Clebsch-Gordon系数
§6.2 电子的自旋算符和自旋函数

高等量子力学第一章希尔伯特空间 PPT课件

高等量子力学第一章希尔伯特空间 PPT课件

完全集 一个矢量空间中的一组完全集,是一个线性
无关的矢量集合 i ,这个空间中的每个矢量都能表为完
全集中矢量的线性叠加,即每一矢量都能写成
i ai
i
的形式,其中ai 是一组复数。
如果一个空间中有一个线性无关的矢量集 1, 2 ,...n ,
但还不是完全集,这时可以把不能表为其线性叠加的一个矢量
命名为 n1,加入这个矢量集。这时 1, 2 ,...n , n1,肯定是
证明: 设在空间中有1和2 ,对所有矢量 都满足 1 , 2
取第一式的 为2 ,第二式中的 为1,分别得 2 1 2,1 2 1
于是,根据条件(1),
2 2 1 1 2 1 即1 2 ,只有唯一的零矢量。
(2)每个矢量的逆元是唯一的。
证明: 若 1,2 都是 的逆元,即
1 , 2
如果 少 多,即 m n ,则把全部 用完后,仍有 未
被顶掉。这就是说,要加上一些 才是完全集 ,与是
完全集相矛盾。所以 m n 是不可能的。
如果 多 少,即 m n,那么把全部 顶掉后,还有一些 没
有用到,这就是说, 中的一部分就是完全集,也与 是完全集
相矛盾。所以 m n也是不可能的。
这是一个复数域上的内积空间。
如果内积定义为:
(l,
m)
l1*
m12
l2*
m
23l
* 3
m34
l 4*
m4
空间是否仍然是一个内积空间?
第四个例子 数学对象为在 a x b 区间定义的实变
量 x 的“行为较好”的复函数 f (x) 的全体,而且都是平方可
积的。所谓“行为较好”是指满足一定数学要求,如单值性、 连续性及导数存在等等,这里我们不去详细讨论。规定加法

苏汝铿高等量子力学讲义

苏汝铿高等量子力学讲义

§2.1 Second quantization
§2.1 Second quantization
§2.1 Second quantization
§2.1 Second quantization
Discussions The wave function is already symmetric nk is the particle number operator of k state
§2.4 Landau phase transition theory
§2.4 Landau phase transition theory
§2.4 Landau phase transition theory
§2.5 Superfluidity theory
Landau superfluidity theory New idea: elementary excitation
§2.4 Landau phase transition theory
§2.4 Landau phase transition theory
Landau theory Introducing “order parameter ”

p , T ,
§2.4 Landau phase transition theory
§2.4 Landau phase transition theory
Van Laue criticism Can 2nd order phase transition exist?

§2.4 Landau phase transition theory
§2.4 Landau phase transition theory

苏汝铿量子力学讲义 第三章 矩阵力学基础

苏汝铿量子力学讲义 第三章 矩阵力学基础
不同力学量同时有确定值的条件
若[F, G] = 0 必有共同本征函数系 • 充要条件 • 有简并时可重新组合
§3.5 量子力学中力学量的测量值
• 注意: 如果F和G不对易,必无共同本征函数系,但不 排除在某些特殊态中测量时有确定值,例如
Lx和Ly不对易,但在 得到零 中测量Lx,Ly均
§3.5 量子力学中力学量的测量值
§3.3 厄米算符的本征值和本征函数
§3.3 厄米算符的本征值和本征函数
厄米算符的性质 • 厄米算符的平均值是实数(充分性)
§3.3 厄米算符的本征值和本征函数
• 厄米算符的平均值是实数(必要性)
§3.3 厄米算符的本征值和本征函数
• 厄米算符的平均值是实数(必要性)
§3.3 厄米算符的本征值和本征函数
§3.4 连续谱本征函数
线性厄米算符的本征函数示例
§3.4 连续谱本征函数
§3.4 连续谱本征函数
§3.4 连续谱本征函数
连续谱本征函数归一化 • 无穷空间:归delta函数,连续谱 • 箱归一化:引入周期性边界条件,分立谱
§3.4 连续谱本征函数
• 周期性边界条件
§3.4 连续谱本征函数
§3.6 不确定性原理
§3.6 不确定性原理
讨论: • 不确定性原理是波粒二象性的反映,与是否 测量无关 • 单缝衍射实验 • 零点能
§3.6 不确定性原理
§3.6 不确定性原理
§3.6 不确定性原理
§3.6 不确定性原理
• 角动量算符
§3.6 不确定性原理
• 互补原理及其哲学探讨
§3.7 力学量随时间的变化、守恒量 和运动积分
宇称算符P
• 直角坐标 x-x, y-y, z-z • 球坐标 r不变, θπ-θ, φ-φ • 宇称算符既是厄米的,又是么正的

高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法ppt课件

高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法ppt课件

2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
§5.2 简并定态微扰
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
§5.2 简并定态微扰
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
§5.1 非简并定态微扰论
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)源自§5.1 非简并定态微扰论
➢说明: ▪ H’<<H0是指
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
§5.1 非简并定态微扰论
§5.1 非简并定态微扰论
§5.1 非简并定态微扰论
§5.1 非简并定态微扰论
§5.1 非简并定态微扰论
§5.1 非简并定态微扰论
§5.1 非简并定态微扰论
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
§5.1 非简并定态微扰论
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
§5.1 非简并定态微扰论
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
2020届高考物理竞赛量子力学部分 第五章 近似方法(共118张ppt)
§5.1 非简并定态微扰论
➢说明: ▪ 电介质在x方向加均匀弱电场E后的极化率

高等量子力学-理论方法-量子跃迁理论 ppt课件

高等量子力学-理论方法-量子跃迁理论  ppt课件

ppt课件
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2. 一阶常微扰
(1)含时 Hamilton 量
设 H’ 在 0 t t1 这段时间之内不为零,但与时间无关,
即: 0
t0





(r)
0
0 t t1 t t1
(2)一级微扰近似 am(1)
H’mk 与 t 无关 (0 t t1)
am(1)(t )

an (t )n
n

i t n
an (t )n Hˆ (t )
n
an (t )n
i
n

d dt
an
(t
)
n

i
n
an (t
)
t
n
i t
n

Hˆ 0n
相 an(t )Hˆ 0n an(t )Hˆ (t)n
n
m* Hˆ (t )nd
i n
d dt
an(t ) mn

n
an (t )

* m

(
t
)
ne
i[
m

n
]t
/
d
d
i dt am (t) n
an(t )Hˆ m neimn t
其中



m n


* m

(t
)
nd

ppt课件
4
含时微扰理论
i Hˆ (t ) t
Hˆ 0 n n n
i t
n

Hˆ 0n

复旦量子力学讲义第五章近似方法

复旦量子力学讲义第五章近似方法

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§5.3 变分法
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55
§5.3 变分法
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§5.3 变分法
• 变分法只给出基态能量的上限 • 优点:计算简单
缺点:无法估计误差大小 • 对激发态可采用逐步正交法,使变分波函数
与前面所有波函数正交 • 变分法可采用多个变分参数,亦可采用多个
变分波函数 • 例1:氦原子基态能量
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69
§5.4 含时微扰
完整ppt课件
70
§5.4 含时微扰
完整ppt课件
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§5.4 含时微扰
➢两种极端情况: • 突发性微扰
完整ppt课件
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§5.4 含时微扰
➢两种极端情况: • 绝热近似
完整ppt课件
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§5.5 跃迁概率 Fermi黄金规则
➢对象:讨论在含时微扰作用下,体系状态 • 分立谱分立谱 • 分立谱连续谱 ➢常微扰: • 分立谱分立谱
完整ppt课件
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§5.2 简并定态微扰
完整ppt课件
34
§5.2 简并定态微扰
完整ppt课件
35
§5.2 简并定态微扰
➢说明: • 使简并子空间中微扰的矩阵元对角化
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§5.2 简并定态微扰
完整ppt课件
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§5.2 简并定态微扰
➢说明: • 例:氢原子的一级Stark效应
7
§5.1 非简并定态微扰论
完整ppt课件
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§5.1 非简并定态微扰论
完整ppt课件
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§5.1 非简并定态微扰论
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§5.1 非简并定态微扰论

高等量子力学 课件

高等量子力学  课件

§3-4 无无穷维空间情况
• 厄米米算符: – 具有离散的本征值谱,其本征值及相应的 本征矢矢量是可数的无无穷多个 – 具有连续的本征值谱,具有不可数无无穷多 个本征值和相应的本征矢矢量
离散本征值情形
• 本征矢矢量 A|ii = ai |ii
! ! ! !
(i = 1, 2, · · · )
ij
• 线性算符:定义域为矢矢量空间,且满足足如下 条件
A( | i + | ' i ) = A| i + A| ' i
A( | i a ) = ( A| i ) a
§2-1 定义
• 算符:两个矢矢量间的一一种对应关系
! !
| ' i = A| i
• 反线性算符:定义域为矢矢量空间,且满足足如 下条件
定理
• 当且仅当两个厄米米算符互相对易时,它们有 一一组共同的本征矢矢量完全集
厄米米算符完备组
• 对于一一个希尔伯特空间,一一组互相对易的厄 米米算符A,B,C,…,它们有一一组完全确定的共同 本征矢矢量完全集,而而去掉算符中的任何一一个, 都会使剩下的那些算符的共同本征矢矢量完全 集具有任意性,称它们一一组厄米米算符完备组
空间的完全性
• 空间中任何在Cauchy意义下收敛的序列的 极限必须也在此空间中。
量子子力力学的空间
• 复数域上的希尔伯特空间 • 向量:线性空间中的元素
§1-2 正交性和模
• 两个矢矢量正交:两个矢矢量的内积为零
! !
( , ') = 0
• 模方方:
! !
• 两个关系: – Schwartz 不等式 – 三角角形不等式
• 如何用用一一组数字具体的表示示矢矢量

《量子力学》复旦大学教学课件(上)

《量子力学》复旦大学教学课件(上)

薛定谔 ERWIN SCHRODINGER
(1887-1961)
§2.1 波函数的统计解释
波粒二象性的矛盾和解释 1. 波和粒子的关系
➢ 波由粒子组成,波是大量粒子运动的表现 与减少入射粒子流密度,让粒子近似地一 个个从粒子源射出后仍有波动性的实验不符
➢ 粒子由波组成,粒子=波包
§2.1 波函数的统计解释
进入了方程式,薛定谔方程在量子力学中的地位与 牛顿方程在经典力学中的地位相当
b)算符形式
§2.3 薛定谔方程
➢ 力学量用算符表示 ➢ 两个惯例
1)只在直角坐标中适用,因为微商不协变 例:二维极坐标下的薛定谔方程
§2.3 薛定谔方程
➢ 两个惯例 2)将H分成三部分: i)与坐标无关的动量二次式 ii)只依赖于坐标的函数 iii)
§2.3 薛定谔方程
➢ 量子力学
• 进入方程式,体现微观世界的特点(量子化) • ->0,过渡到牛顿方程
§2.3 薛定谔方程
➢ 建立方程的启示 自由粒子
已知解=>方程式(不唯一)
§2.3 薛定谔方程
➢ 已知解=>方程式(不唯一)
§2.3 薛定谔方程
一般情况:
§2.3 薛定谔方程
➢ 说明: a)波动力学的基本假定,表征量子体系特征的量h
§2.3 薛定谔方程
➢ 因为有波函数统计解释,因此概率流守恒定律自动 包含在薛定谔方程中
§2.3 薛定谔方程
§2.3 薛定谔方程
➢ 为什么
而与t无关?
§2.3 薛定谔方程
➢ 定态U=U(r), 不显含t
§2.3 薛定谔方程
=> 几率流密度变不变?
§2.3 薛定谔方程
➢ 本征值方程
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