论量子力学的公理基础

从三十年代冯·诺伊曼等人的工作开始,量子力学逐渐被看成是一些公理组成的数学体系.量子力学基本公理主要有以下几个: 1.一切微观状态为希尔伯特(Hilbert)空间中的矢量; 2.可观察量相应算符为希尔伯特空间中的线性厄密算符; 3.可观察量与相应算符存在如下关系(本征态情况):其中P──算符,p──相应可观察量,──希尔伯特空间矢量; 4.可观察量的平均值用下式表示(非本征态情况): 从这些公理出发,可以获得量子力学各种重要成果.但是,这些公理看来似乎没有直接的物理意义,因此,资产阶级学者们就利用这一点对量子力学进行歪曲,把量子力学说成…     

量子力学教学中值得注意的问题--读关洪著《一代神话--哥本哈根学派》

1 量子力学在大学物理教学中的核心地位 量子力学、相对论和基因双螺旋结构是20世纪最重要的三大科学发现.     

爱因斯坦对量子理论发展的重要影响

结合20世纪量子力学发展的特殊历史背景,从早期的量子论到现行量子力学理论体系的形成和完善过程出发,讨论了爱因斯坦在量子力学方面的重要工作,指出他在量子理论发展的不同时期都发挥了重要作用,对量子力学理论的研究产生了重要而又深远的影响,极大地促进了量子力学的发展.     

无反射势阱中粒子运动的双波函数描述

应用双波函数量子理论,得到了描述无反射势阱中单粒子运动状态的力学量的时间演化方程,而通常量子力学中的平均值公式可描述为双波函数对某类系综的平均结果。 关键词：     

量子力学虚拟实验的MATLAB演示

量子力学是一门较抽象的科学.为了更直观、形象地展示量子力学中的一些物理原理和实验现象,本文利用MAT-LAB软件搭建了一个量子力学的虚拟演示平台,可以生动地演示电子双缝衍射、量子隧穿效应、氢原子电子云和斯塔克效应等现象.通过相关物理参数的输入以及物理现象的演示,可以使学生在量子力学的学习中获得更直观的教学感受.     

量子力学双语教学研究

从量子力学的教学实践出发,从双语教材的选择、教学方法与手段、考试与考核三个方面讨论了量子力学课程进行双语教学应当注意的问题.     

均匀磁场中带电粒子运动的双波描述

用双波量子理论描述带电粒子在均匀磁场中的运动,得到对单个粒子运动状况的完全描述。在任何时刻都能说出任一力学量的确切数值。通常量子力学中的概率性和平均值公式来源于双波描述对某类系综的平均结果。量子力学中的规范变换特性也能由系综平均看出。 关键词：     

《新概念物理教程·量子物理》介绍

从教学顺序上看 ,本书是《新概念物理教程》中的第五卷 ,全套书各卷的编写和改革思路是一脉相承的 ,但根据内容的特点 ,本卷更加强调用普通物理课的风格讲述量子物理 .本书不是“量子力学”教材 .本书由实验事实出发 ,从特殊到一般引入一些概念 ,较多地注重形象化和直观化 ,不追求逻辑上的严格性和理论上的完整性和系统性 .在数学工具上 ,本书几乎从头起就运用狄拉克符号和矩阵来表示 ,采用了与通常量子力学中以偏微分方程为基础所不同的甚至颠倒了的讲述体系 .书中只介绍量子力学的基本概念和架构 ,不涉及量子力学中许多基本而重要的计算方…     

Schrdinger方程的一般解与超晶格多量子阱的电子跃迁

假设超晶格量子阱是一个形状任意的周期势阱,电子在超晶格中的运动问题可视为周期场中的运动问题.在量子力学的框架内,从Schr dinger方程和它的一般解出发,利用Bloch理论和传输矩阵方法导出了系统的色散方程;在抛物线近似下,讨论了超晶格量子阱的电子跃迁.结果表明,辐射能量位于红外、远红外或太赫兹波段.     

不均匀磁场和垂直电场作用下单层硅烯中的朗道能级

从量子力学的基本概念出发,借助特殊函数方程理论,研究了在不均匀磁场和垂直电场作用下单层硅烯中的朗道能谱.结果表明外电场调制的自旋轨道耦合作用使得该体系中的朗道能级结构表现出一些新奇的特征.     

评介《量子力学的基本概念》(关洪,高等教育出版社,北京,1990)

《量子力学的基本概念》是高等教育出版社1990年 8月出版的一本高等学校教学参考书(全书共 271页,定价 2.40元).尽管国内量子力学教科书和参考书已经不少,但详尽地从物理上来讨论量子力学基本概念的书,这还是第一本.作者关洪长期执教量子力学,并有深厚的研究功底.他在60年代初就活跃在粒子物理研究领域,是著名的北京基本粒子理论组成员之一,参与了创立和发展层子模型的主要过程,70年代以来又把研究拓宽到量子力学基础、物理学史、物理学中的自然哲学问题以及物理学的教学等众多领域,成绩显著.他对量子力学测不准关系的深入分析,得到我国物理…     

评“量子力学中可观察量A在态ψ中的平均值的定义”

本文指出用概率方法与用泛函方法定义量子力学中“可观察量在态中的平均值”是有区别的,而唯一正确的方法应为采用概率的方法从而澄清了绝大多数量子力学文献中对于“平均值”概念的某些误解。     

坐标算符在动量表象中表示式的一种引入方法

在量子力学教材中,坐标算符在动量表象中的表示只是给出最终的结果,很少提及其详细的推导过程,这将使学生在学习量子力学过程中产生相应的疑惑.还有的是利用自由粒子是平面波的基本假设和狄拉克δ函数来推导坐标算符在动量表象中的表示,比较抽象和复杂,在教学中不利于学生的深入理解.本文另辟新径通过在泰勒展开的基础上引入了泰勒平移的概念,最后根据对易关系和泰勒平移来推导坐标算符在动量表象中的表示.该方法在教学过程中具有启发性,更有利于学生对这部分内容的理解.     

评“量子力学中可观察量A在态 ψ中的平均值的定义”(英文)

本文指出用概率方法与用泛函方法定义量子力学中“可观察量在态中的平均值”是有区别的，而唯一正确的方法应为采用概率的方法从而澄清了绝大多数量子力学文献中对于“平均值”概念的某些误解     

在现代物理学里感觉到老庄思想的光芒

相对论和量子力学是在本世纪建立起来的物理学理论,是现代物理学的两大基础.由于它们所涉及的多半是我们日常生活经验之外的自然规律,所以其中有些概念很难用我们日常生活中的直观感觉去理解.最近读到关洪教授的新著《量子力学的基本概念》一书[1],看到他引用老子的话来阐明量子力学,感到很有意思.我在近年来的教学中,也常引用庄子的话来阐明狭义相对论.现将这两个例子写出,以就教于读者.一 关洪教授在《量子力学的基本概念》一书中所讲的如下: “道.可道.非常道. 名.可名.非常名.” 篇首所引语录,是《老子》里开宗明义的两句话.近读汤川秀…     

浅析量子混沌教学

介绍了量子力学中量子混沌教学的重要内容和特点,这对帮助学生理解量子力学理论是非常重要的,同时也有利于培养学生的创新能力.     

三维线性谐振子量子性运动图像的可视化探究

本文从量子力学中三维线性谐振子在直角坐标和球坐标系下的波函数出发，采用蒙特卡罗方法对空间概率函数进行了抽样，并采用Mathmatica软件对不同坐标系下谐振子运动的概率云图像进行了可视化呈现，进一步结合可视化图像对两种坐标系下不同量子数分解方式下得到的系统量子性运动特征进行了详细的对比研究，并从量子力学理论角度分析了对应的物理意义.     

中微子振荡及CP破坏理论描述

2015年10月6日,诺贝尔物理学奖授予日本物理学家鶨田隆章和加拿大物理学家阿瑟·麦克唐纳,以表彰他们发现中微子振荡并证实中微子有质量.同年11月8日,包括鶨田隆章和麦克唐纳在内的7名在中微子振荡研究中做出关键贡献的科学家获得2016年度基础物理学突破奖.中微子振荡成为基础物理学研究的焦点.本文从量子力学理论出发,对中微子振荡及CP破坏理论作简要的描述,并介绍未来中微子研究中的若干重大科学问题.     

浅谈量子力学中“微扰理论”的一种讲解方法

量子力学中的微扰理论无论在教学中还是在实际的科研应用中都至关重要,是量子力学教学中的重点与难点之一.本文通过重庆地图的画法与探究式提问方法,提出并探讨量子力学中“非简并态微扰理论”的一种新的讲解方法.通过具体的教学实践发现,该讲解方法可以有效地帮助本科生很快地吸收和消化微扰理论的基本思想、基本逻辑以及基本的技术应用思路.     

从空间转动的几何性质推导角动量对易式

经典力学中把L=r×P叫做角动量.量子力学将r和P看作算符后得到算符(1)(V是微分算符),称L为角动量算符.由定义式(1)出发,经过微分运算可得到角动量算符不同分量间的对易关系(2a) (2b) (2c)这种关于角动量的定义和对易关系的推导方法,不具有普遍意义,它只适用于轨道角动量.而角动量这个量跟系统在转动下的变换性质有本质联系.角动量的对易关系,与体系在转动下的特性密切相关.笔者认为,在量子力学的教学中,如果在利用经典概念建立了量子力学的轨道角动量算符后,能再进一步从体系的转动变换性质推导角动量算符,并给出角动量的一般定义式,对提…