基于GUI的三维无限深势阱可视化研究

无限深势阱中粒子的量子力学图像是教师教学和学生学习的一个难点,本文利用Matlab的GUI功能对三维无限深势阱粒子的量子化行为进行可视化研究。通过对控件的选取与设置,分别给出了三维无限深势阱不同量子数下零平面、极值点所在平面的波函数切片分布图,以及垂直x方向任意截面处的波函数立体分布图,实现了三维无限深势阱任意量子数及任意截面处波函数的可视化。利用GUI实现三维无限深势阱粒子量子化行为的可视化,可以很好地实现人机互动,便于形象分析不同条件下的波函数分布情况,有助于教师教学和学生学习。     

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.     

量子力学波函数模方的实验测定

实验上测定量子力学波函数模方问题是新近兴起的一个前沿课题,也是量子力学发展过程中值得赞赏的一个新进展,从现有的情况看,在原子分子层次内,这种实验是相当成功的;在原子核层次内,这种实验也基本上是成功的.预计,这一研究将极大地促进量子力学的发展,产生量子力学的一个新分支:实验量子力学,本文对实验测定量子力学波函数模方的原理、方法和进展作了简要的介绍.     

几何相位、保真率和量子相变

<正>1.量子力学的相位和Aharonov-Bohm效应杨振宁先生在很多场合都做过"二十世纪理论物理学的主旋律"的学术报告,相关视频目前在各大视频网站均可以找到。杨先生明确指出,二十世纪的主题旋律为量子化,相位因子和几何相位。量子相位是量子力学波函数的基本属性,如果ψ为Schr?dinger方程的本征波函数,那么ψe~(iθ)也是它的本征波函数,其中θ为任意常数。这种整体相位不会     

农林专业量子力学知识的教学尝试

讨论了在农林专业如何进行量子力学教学的问题,认为用理论背后的故事来激发学生求知欲望,感染教育学生;使用类比方法提高学生思维能力;在教学中强调量子力学与经典力学的比较,让学生弄清量子力学研究的内容.     

量子力学中波函数的三维计算机图示

一、引言在近代物理学中,特别是量子物理学中,描述微观体系状态的波函数具有基本的意义。因此,演示波函数的图形,并对它进行直观分析,已越来越成为微机辅助量子力学教学的一项基本内容。描述一个单粒子状     

一维无限深势阱定态波函数动量展开讨论

一维无限深势阱定态的动量概率分布存在两种"互相矛盾"的结论.为帮助学生理解两种结论的异同,锻炼严谨的科学作风和解决复杂问题的能力,笔者在量子力学理论教学中指导学生利用Python等现代科学计算工具,将一维无限深势阱定态波函数动量展开的讨论进行数值求解与可视化,绘制了不同观点以及不同情形下粒子的动量概率分布图.以此为基础讨论了不同计算结果的物理含义,揭示了两种结论的内在联系.此创新性的举措不仅有效加深了学生对于该重要问题的理解,还促进了学生专业知识、科学能力和综合素质的全面培养.     

如何“写”出平面简谐波的波函数

介绍了大学物理课堂中讲授平面简谐波波函数的一种教学设计,其核心是在课堂教学中归纳总结出平面简谐波波函数的一般形式,为学生提供处理波函数问题的简单方法,该方法只要给定任意点的振动方程及波的传播方向,就可依据一般形式"写"出平面简谐波的波函数.     

关于半壁无限深势阱束缚态存在条件的讨论

一维无限深势阱问题是量子力学中的经典问题,也是国内外量子力学初学者必学内容之一。一维半壁无限深势阱作为一维无限深势阱的变形,也是量子力学教学中常见的物理模型。然而关于半壁无限深势阱这一模型,许多教学和科研工作者甚至教材之中,都存在不严谨之处;尤其是对于束缚态存在条件的求解,许多教材与习题册没有对临界条件进行讨论验证。本文借助图解法对半壁无限深势阱束缚态存在条件进行了讨论并给出了严格解,纠正了长久以来人们对该问题的错误认识,对量子力学领域本科教学与实际科研工作有一定帮助。     

无限深势阱问题的可视化研究

基于计算软件对一些常见的无限深势阱进行了可视化研究,并设计了GUI界面实现对势阱的选择.在选定势阱后,设置好相应的势阱参数和量子数,便可依次绘制出低维势阱的波函数、概率密度函数和三维势阱中的电子云图像.文中分析了二维和三维势阱中能级的简并度问题,并重点讨论了不同势阱波函数和概率密度函数随量子数的变化规律.将势阱问题可视化可以方便分析不同条件下波函数的物理图像,有助于量子力学课程中的教师教学与学生学习.     

沃尔夫冈·泡利--理论物理学界的良知

泡利是20世纪卓越的理论物理学家,他在原子物理学和量子力学领域都做出了重要 贡献,发现了"泡利不相容原理";建立了著名的"中微子"假说;提出了二分量波函数的 概念和著名的泡利自旋矩阵,并在量子场论、固体物理等领域都做了很多杰出的工作, 泡利对所有基本问题都具有极深刻的洞察力和准确的评判能力,这种能力对当时原子 物理学和量子力学的发展产生了积极的影响.     

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.     

《量子力学》自学辅导之七─—表象理论

《量子力学》自学辅导之七─—表象理论曾心愉，宋宇辰，裴文杰（复旦大学物理系，复旦大学理论物理骨干教师班，上海２００４３３）根据量子力学基本原理，量子力学的状态用波函数描述，力学量用线性厄米算符描述。但我们以前所使用的波函数及力学量算符都是以坐标这个力...     

广义位力定理及其不同形式

本文介绍了量子力学中的广义位力定理及其在解某些量子力学问题中的应用．此外，作为该定理应用的一个重要例子，还介绍了不用波函数的微扰论．     

CAI用于波函数

波函数是量子力学中的一个重要概念，在教与学的过程中存在着一定的困难，因波函数涉及的数学较深，它又不易在课堂或实验室中作示教演示．应用ＣＡＩ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　　ＡｓｓｉｓｔｅｄＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）——计算机辅助教学，可避免作繁杂的偏微分求解，同时利用计算机的仿真模拟功能，使难理解的理论浅显化，抽象内容形象化，从而得到良好的教学效果．     

中外量子力学教材中有关“波函数的统计诠释”论述的区别与思考

量子力学理论作为近代物理学的重要基础理论之一,其发展对人类的影响产生极重要的作用.本文通过对4本国内外著名量子力学教材的介绍,具体就波函数的统计诠释这一基本概念的讲解展开分析,讨论了不同教材的讲解思路和教学讨论深广度的区别及特色,从而明确了国内外教材某些知识点的优势和侧重点.     

谈谈测不准关系

 自1927年海森伯首先提出测不准关系,经历了大半个世纪,对它的解释一直有争论。近30年来才逐渐取得一致,使之成为量子力学的重要内容。量子力学是现代物理学的理论支柱之一,被广泛地应用于化学、生物学、电子学及高新技术等许多领域。在大学物理中讲授测不准关系等量子力学初步知识,对帮助学生认识和分析微观粒子运动规律是很有必要的。     

量子力学可视化的计算机辅助表述——电子云、壳层结构以及共价键的三维重构

文章简要说明如何应用计算机三维重构技术 ,以MATLAB为开发工具研制成一个量子力学可视化的教学软件包中的一个重要组成部分———氢原子和多电子系统电子云、壳层结构和分子共价键的三维重构 .软件中所有形象表述都以量子力学的严格理论计算为基础 ,并且注意到量子力学不同寻常的基本概念的贯彻 .它们涉及到了单电子和多电子系统波函数的计算及其近似处理、密度矩阵的概念、斯莱特 (Slater)行列式等比较深入的数学物理问题     

WKB波函数连接公式的初等推导与一维势阱势垒的WKB近似解

本文用初等方法导出ＷＫＢ波函数的连接公式，其要点是在转折点邻近，用阶跃型势能曲线代替真实的势能曲线。给出了求一维势阱能级及一维势垒穿透因子的方法与结果。方法简便，可供初等量子力学与普通物理教学参考。     

波函数与本征函数的分析

依据量子力学基本理论, 分析了波函数与本征函数的定义、 性质及其意义, 明确两个重要概念的不同