理论物理导论第二章.ppt

量子力学Quantum Mechanics
课程简介
量子力学是反映微观粒子运动规律的理论,是20世纪自然科学的重大进展之一。

一. 研究对象:
经典力学宏观粒子的低速运动
相对论力学宏观粒子的高速运动
量子力学微观粒子的低能运动
相对论量子力学微观粒子的高能运动
二. 学****量子力学课程的主要目的是:
⑴使学生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律,初步掌握量子力学的基本原理和一些重要方法,并初步具有运用这些方法解决较简单问题的能力。
⑵使学生了解量子力学在现代科学技术中的广泛应用,深化和扩大在普通物理中学过的有关内容,为学生以后的物理教学或进一步学****与提高打下必要的基础。
主要内容
I.  波函数和薛定谔方程 
II.  力学量的算符表示 
III. 氢原子和类氢原子的波函数和能级
IV. 定态微扰论原子的能级

四. 量子力学发展简史
1896年气体放电管,发现阴极射线。
1897年 Thomson 通过测定荷质比,
确定了电子的存在。
1900年 提出了量子化假说, 成功地解释了黑体辐射问题。
1905年 将量子化概念明确为光子的概念,并解释了光电效应。
同年创立了狭义相对论。
1924年 Bröglie 提出了“物质波”思想。
1913年 提出了原子结构的量子化理论(旧量子论)
1911年 确定了原子核式结构
1923年
的正确性,并证实在微观碰撞过程中能量守恒、动量守恒成立。
1925年 建立了量子力学的“矩阵形式”
1926年 ödinger 建立了量子力学的“波动形式”
并证明了与“矩阵形式”等价。
1927年 Davission, Germer 电子衍射实验。
1927年 Dirac 发展了电磁场的量子理论
1928年 Dirac 建立了相对论量子力学( Dirac方程)
§ 光的波粒二象性
经典力学(17世纪, 牛顿)
经典电磁学(19世纪, 麦克斯韦)

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第二章薛定谔方程
最为突出的事例:
1846年海王星的发现.
1864年麦克斯韦预言电磁波.
经典物理的成就达到了登峰造极的程度.
当时物理学家们的世界图样:
物质粒子+ 电磁场= 世界
物质粒子的运动由经典力学描述
电磁场运动由经典电磁学描述.
带电粒子与电磁场相互作用是洛仑兹力.