量子力学的建立教学教材.ppt

量子力学的建立; 量子力学的建立快有100年了，在这段时间里，量子力学取得了极大地成功，尽管还存在许多争论，量子力学还是在争论中继续发展。那么，量子力学是怎么建立的，经历了哪些过程呢？让我来做一下简单的介绍吧！;量子力学发展框图;一些新的物理现象被发现; 1900年，普朗克提出量子假说，假定黑体以 为单位不连续的吸收和发射辐射，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。 ;1905年，爱因斯坦引进光量子的概念，并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系，成功地解释了光电效应。 1907年，爱因斯坦提出固体的振动能量是量子化的，解释了低温下固体比热问题。 ;1913年，玻尔在卢瑟福原有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。他的理论指出：原子能够而且只能够稳定的存在于离散的能量相对应的一系列状态中，称之为定态。原子在两个定态之间跃迁时，吸收或放出的辐射的频率是唯一的，由下式决定; 在普朗克和爱因斯坦的光量子论以及玻尔的原子量子论的启发之下，考虑到了光具有波粒二象性。1924年，德布罗意提出了微观粒子也有波粒二象性的假说，给出了德布罗意关系式 量子力学理论体系是1923~1927这一阶段建立起来的。矩阵力学和波动力学两个等价的理论几乎同时提出。量子力学在旧的量子论基础上建立了起来。以玻恩、海森伯为代表建立了矩阵力学，以薛定谔、德布罗意建立了波动力学。;1926奥地利物理学家薛定谔提出的量子力学中的一个基本方程——薛定谔方程，该方程量子力学的一个基本假定，其正确性只能靠实验来检验。是将物质波的概念和波动方程相结合建立的二阶偏微分方程，可描述微观粒子的运动，每个微观系统都有一个相应的薛定谔方程式，通过解方程可得到波函数的具体形式以及对应的能量，从而了解微观系统的性质。; 为了描述粒子的运动规律，薛定谔提出了波函数所遵循的运动方程——薛定谔方程。但是，波函数和各种物理现象的观察之间有什么关系，并没有解决。1926年，玻恩通过自己的研究对波函数的物理意义作出了统计解释，即波函数的二次方代表粒子出现的???率取得了很大的成功。从统计解释可以知道，在量度某一个物理量的时候，虽然已知几个体系处在相同的状态，但是测量结果不都是一样的，而是有一个用波函数描述的统计分布。;1927年，海森伯得出的测不准关系， 提出当微观粒子处于某一状态时，它的力学量具有一系列可能值，每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时，力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。同时玻尔提出了互补原理，对量子力学给出了进一步的阐释。 ; 量子力学的建立不是一天两天的事，而是历经了一个漫长的过程，它的建立也不是一个两个人的功劳，而是许多物理学家共同努力的结果，这里边有普兰克、爱因斯坦、玻尔、海森伯、德布罗意、薛定谔、泡利、狄拉克这样光辉的名字，也有许多默默无闻贡献者。让我们向这些创立了一个美妙理论的伟人们致敬吧！ 量子力学到了今日也许还很不完善，但千千万万的科技工作者正在日夜奋战，人类追求真理的脚步将用不停息。正所谓：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。;参考材料： 曾谨言《量子力学》卷一，科学出版社 周世勋《量子力学教程》，高等教育出版社 杨福家《原子物理》，高等教育出版社;谢谢