三维各向同性量子谐振子特性的讨论

本科毕业论文

论文题目：浅析量子力学与经典力学的关系

学号：20121301010216

学生姓名：刘禹含

指导教师：张芹

所在学院：物理学院

所学专业：物理学（师范）

2016年5 月30 日

摘要

量子力学是反映微粒子结构及其运动规律的科学。它的出现使物理学发生了巨大变革，一方面使人们对物质的运动有了进一步的认识，另一方面使人们认识到物理理论不是绝对的，而是相对的，有一定局限性。经典力学描述宏观物质形态的运动规律，而量子力学则描述微观物质形态的运动规律，他们之间有质的区别，又有密切联系。在一定条件下，二者可以过渡，首先对量子力学和经典力学的关系进行分析，其次通过具体的实例来说明量子力学过渡到经典力学的条件。

关键词:量子力学及经典力学基本内容及理论量子力学及经典力学的区别与联系

Abstract

First of all, the movement of substances on the physics of quantum mechanics is a reflection of the particle structure and motion law of science. It has made a great change, on the one hand, make people have further understanding, on the other hand the people understanding to physical theory is not absolute, but relative, have certain limitations. Classical mechanics to describe the macroscopic physical form law of motion, and quantum mechanics to describe the microscopic physical movement rules and between them have a qualitative difference, and there is a close relationship. In certain conditions, the two can transition to quantum mechanics and classical mechanics are analyzed. Secondly, through specific examples to illustrate the quantum mechanical transition to classical mechanics.

Key words: Basic content and theory of quantum mechanics and classical mechanics The difference and connection between quantum mechanics and classical mechanics

目录

摘要.............................................. 错误！未定义书签。Abstract .............................................. 错误！未定义书签。目录.............................................. 错误！未定义书签。

一、量子力学与经典力学基本内容及理论.................. 错误！未定义书签。

1.1经典力学基本内容及理论............................. 错误！未定义书签。

1.1.1牛顿力学 ..................................... 错误！未定义书签。

1.1.2麦克斯韦电磁学 ............................... 错误！未定义书签。

1.1.3热力学与统计物理学 ........................... 错误！未定义书签。

1.2量子力学的基本内容及其相关理论..................... 错误！未定义书签。

1.2.1量子力学的微观表现 (2)

1.2.2旧量子论和量子力学有哪些异同点................ 错误！未定义书签。

1.2.3广义相对论与量子力学 (3)

2.1微观粒子和宏观粒子的运动状态的描述................ 错误！未定义书签。

2.1.1微观粒子的运动状态的描述...................... 错误！未定义书签。

2.1.2宏观粒子的运动状态的描述 (5)

2.2 量子力学中微观粒子的波粒二象性.................... 错误！未定义书签。

三、量子力学与经典力学的一些区别与对比................ 错误！未定义书签。

3.1 量子力学与经典力学对照表 (8)

3.2量子力学与经典力学的差异 (9)

结论 (11)

参考文献........................................ 错误！未定义书签。

一、量子力学与经典力学基本内容及理论

1.1经典力学基本内容及理论

经典力学的基本内容是由麦克斯韦电磁学、热力学与统计物理学以及牛顿力学组成的，他是在宏观和低速的领域建立起来的体系，并且在实际应用物理经验上总结的物理基本概念[1]。

1.1.1牛顿力学

经典力学的基本定律是由牛顿物理运动定律以及一切与其等价的力学定律，这种力学它是20世纪之前的力学定律[①],并且有两个相关的假设：第一个是假设时间和空间是绝对的，是不发生变化的，它的长度和它的运动时间间隔是与观测者的运动状态是没有关联性的，他们物质间传递速度是可以在瞬间到达的；第二个则是任何可观测的物理量都是可以无限制的精确将它测量、描绘出来的。但随着物理学及运动理论的进步发展，经典力学的局限与弊端渐渐的暴露出来，就像是第一个命题举例，它只适合用于光速比较的低速运动情况[②]。而第二个命题举例则只适合用于宏观的物体运动状态[③]，在微观物体运动状态中它具有很多不确定性，反而，可得出许多种不同的结论，而这也是微观物体所具有特有独立的特征。就这样，牛顿力学所反映的低俗宏观运动的客观规律，使得人们对物质的认识大大向前跨进了一步，并且他揭示的物体运动状态与结论可以让人欣然接受并且便于理解，但是这种现象仅仅持续到18世纪末。

经典力学由牛顿力学奠定了非常优异的理论基础。牛顿经典力学的成就主要表现在它改变了人们对经典力学的自然观。人们总是去用力学的尺度去衡量一切，去度量一切，并且总是用其原理去解释一切与之有关的现象，人们将这一系列现象都归结于力的作用，并且明确表明，世界上的任何运动都是机械运动，而整个自然界就是一个运动的机械。牛顿力学虽然在历史物理学的长河中做出了巨大贡献，但是它却存在着很大的局限性。[④]牛顿力学的局限性主要表现在它的质量和时间等等都是绝对的，是对应运动状态无关的。因为在广义相对论中，当速度接近于光速的时候，时间会变得缓慢，质量会变重，而其空间会变小，但是牛顿力学是经典相对论，是和速度无关的。牛顿定律是在物体的质量不发生变化的情况下进行研究的，根据爱因斯坦相对论可以知道，物体的质量是与物体的运动速度有关联的。但是在的一般情况前提下，物体的