在教学中渗透对应原理的思想

对应原理是一个普遍原理．本文拟讨论其思想在中专物理教学中的指导作用及其实际意识．１对应原理 对应原理最新所表述的是量子理论与经典物理理论之间的关系．最早是１９０６年,Ｍ·普朗克提出的在ｈ→０的极限情况下量子物理还原为经典物理： ［量子物理］＝［经典物理］ 对于对应原理做了系统的阐述,并正式提出使用这一名称的是丹麦杰出的物理学家尼尔斯·玻尔．早在１９１３年,玻尔发表的论文《论原子与分子的构造》──“伟大的三步曲”中就已明显看出这一思想的萌芽．尔后,玻尔分别在１９１８年,１９２０──１９２３年间多次阐…     

试谈玻尔氢原子理论的教学

本文阐明了玻尔理论在工科近代物理教学中的重要地位，同时提出在玻尔理论教学中应该突出对应原理．文中运用对应原理导出氢原子的能级公式，进而得出轨道半径量子化和角动量量子化条件．并说明这样讲授更符合历史事实，也有利于学生理解量子理论和经典理论的联系，从中领会科学的方法论．     

纪念Bohr的《伟大的三部曲》发表100周年暨北京大学物理专业建系100周年

1它山之石,可以攻玉
　　2013年,迎来了北京大学物理专业建系100周年纪念。一个偶然但很愉快的巧合是,同时迎来了N.Bohr的《伟大的三部曲》1)(The Great Trilo-gy)[1]发表100周年(见图1)。此文敲开了原子结构量子理论的大门。在这之后的十几年中,在Bohr思想的影响下,经一批杰出的物理学家的共同努力,使当时还比较后进的欧洲小国丹麦首都Co-penhagen的Bohr研究所(见图3),成为世界公认的量子物理学研究中心。由于尼尔斯·玻恩对量子理论的卓越贡献,丹麦国王破格授予他荣誉勋章(见图2)。在北京大学建设世界第一流的物理学科院所之际,《玻尔研究所的早年岁月,1921-1930》一书[2],2)所讲述的经验很值得借鉴。“它山之石,可以攻玉”[3]。按照我的理解,这些宝贵经验是：     

量子色动力学

量子色动力学(QCD)是一种尝试性强相互作用基本理论.在对强相互作用规律还没有完全认识的情况下,人们根据实验已经观测到的强相互作用性质以及寻找相互作用理论形式的一般原理——规范场论[1],提出了量子色动力学. 目前,虽然这个理论的物理结果还不完全清楚,可是许多物理学家却     

当今原子物理研究的前沿——探讨原子与分子激发态的结构

二十世纪初期,物理学发生一个革命性的进步,即量子理论的形成.在这个划时代的物理学革命过程中,尼尔斯·玻尔阐明了对应原理,建立了Bohr-Sommerfeld量于化法则:在相空间中,该量子化法则限定了允许的运动轨道及其相应的量子化能级,形成了旧量子理论并且解释了氢原子能级结构[1],     

最近物理学综述评论性文献题录

89-259.原子核形状──超变形转动带的发现.(清水 良文等).日本物理学会志[日]],43(1988),No. 11,841──848.参31.89-260.非晶硅量子阶结构亚能带的光学观测.(服部 公则等).日本物理学会志[日],43(1988),No. 11,849──851.参 6.89-261.受应变超点阵的电子结构.(大野隆央).日 本物理学会志[日],43(1988),No.11,851- 854.参 11.89-262.激光的动力学不稳定性和混沌.(R.G.Ha- rrison)Contemp.Phys,29(1988),No.4, 341──371.参约50.8g-263.宇宙中的暗物质:在何处?是什么?为什么 是这样?(V.Trimble).Contemp.Phys.,29 (1988),No.4,373—…     

爱因斯坦以前的空时理论并不曾依赖于光速,爱因斯坦以后的空时理论将不必依赖于光速

一、问题的提出 空时对称理论以普及本[1]及论文形式[2]发表的前后,引起了一系列的讨论.单是《物理》杂志,从以任青为笔名的“答读者问”的文章开始[5],有关空时理论的讨论,非常活跃.涉及到“光子达到绝对速度”(一般称为“光速不变原理”)在空时理论中的地位,涉及到几种空时理论体系的对比,涉及到“不变速度ω”的存在性、物理意义,涉及到“尺缩”、“钟慢”、“质增”三种物理效应的理解等等.从科学研究的讨论,联系到如何用马列主义、毛泽东思想指导科学的讨论,联系到用辩证唯物主义战胜唯心论和形而上学的讨论.从科学研究的讨论,又发展到…     

“Adiabatic”的含义:从参数“浸渐”的量子演化到热力学的绝热过程

最近,赵凯华先生在<物理>上发表了一篇行文优美的文章[1],对"Adiabatic"一词在物理学中的用法和含义,进行了历史性阐述,厘清了它是如何从热力学中的"绝热"演变为量子理论中"无限缓慢(浸渐)"的.     

量子体系中实现动力学环绕非厄米奇异点

非厄米量子物理具有许多不同于传统厄米量子物理的新奇性质,对量子计算、量子精密测量、拓扑物理等领域产生了重要的影响,成为近年来的研究热点[1,2].奇异点是非厄米哈密顿量的能级简并点,在能谱图中,奇异点附近有独特的拓扑结构,引发了一系列新奇的物理现象和应用[3,4].对奇异点相关物理的实验研究最早是在光学、波导等经典体系...     

纪念玻尔,加速发展我国科学和教育事业胡宁先生为《玻尔研究所的早年岁月(1921-1930)》中译本写的前言

量子理论和原子结构理论的建立和发展是与尼尔斯·玻尔和他在丹麦哥本哈根创建的理论物理研究所分不开的.在尼尔斯·玻尔的时代,全世界的理论物理工作者和物质微观规律的探索者都以到玻尔的研究所工作一段时期为难得的学习和工作的机会.这个研究所现今仍方兴未艾.哥本哈根学派就发源于此.这本书生动地回忆了玻尔研究所在二十、三十年代前后的情景.从这本书我们可以看到学者之间的接触和面对面的交流对发展理论科学的重要性.它有利于通过集体的智慧探索出学科发展的正确方向,重要的成果可以迅速得到评价和承认,具体的物理问题也可以通过思想…     

哥本哈根学派与玻尔研究所

在丹麦首都哥本哈根市中心稍靠北的地方有几幢很普通的青灰色小楼,这里就是著名的量子力学发源地──丹麦玻尔研究所.这个所创建于1921年,隶属于哥本哈根大学.开始称为哥本哈根大学理论物理研究所,但是,它闻名于世是和它的创建人尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)的名字紧紧联系在一起的.在玻尔逝世(1962)之后,于1965年这个所正式改名为尼尔斯·玻尔研究所,仍然隶属于哥本哈根大学. 半个多世纪以来,玻尔研究所培养了一批杰出的物理学家,其中有10名获得了诺贝尔物理奖(包括尼尔斯·玻尔和奥·玻尔父子),在现代物理学发展史上占有举足轻重的地位.早在…     

物理学史中的五月

<正>1935年5月:EPR佯谬的论文在《物理评论》发表(译自APS News,2005年11月)到了20世纪20年代,大多数的物理学家都已清楚知道经典力学已无法完整描述原子世界,特别是在普朗克(Planck)率先提议"量子"的概念,爱因斯坦进一步发展以解释光电效应之后。物理学必须再造,导致量子理论的出现。海森伯(W.Heisenberg)、玻尔(N.Bohr)以及其他协助建立此理论的科学家都坚持说,原子的某些行为细节无法用有意义的方法来讨论,例如,我们绝无法预测原子放射出光子的确切时刻。然而,爱因斯坦却绝无法接受这样天生的不确定性,他曾说出名言:"上帝不会掷骰子。"爱因斯坦并非对此不满的唯一个人,发明波动方程式的薛定谔(E.Schr?dinger)也曾     

矩形弹子球中的量子谱和经典周期轨道

利用SU(2)相干态的表示,我们构造了二维矩形弹子球中与经典周期轨道对应的波函数.经典周期轨道和量子波函数之间的关系可以通过物理图像清晰的表示出来.另外,利用周期轨道理论,我们计算了二维矩形弹子球体系的量子谱的傅立叶变换ρ(L).变换谱|ρN(L)|2对L图像中的峰可以和粒子在二维矩形腔中运动的经典轨迹的长度相比较.量子谱中的每一条峰正好对应一条经典周期轨道的长度,表明量子力学和经典力学的对应关系.     

拓扑保护的集成量子纠缠光源

<正>量子信息^[1]与拓扑物理学^[2]是由量子力学衍生而来的两个全然不同的重要学科分支,其中量子纠缠与拓扑相既是基础物理研究的核心内容,也是前沿技术发展的关键物理资源。量子纠缠是量子计算、量子模拟和量子通信等应用中的关键资源,约20个量子比特的量子纠缠态已在光子、超导、离子和原子等体系实现。然而,     

最近物理学综述评论性文献题录

91-1.旋转的磁化星际云的构造和演化.(富阪　幸 治).日本物理学会志(日),45(1990)3 No.l,36- 39·参791-2.利用放射性核测定年代.(木越邦彦).日本 物理学会志[日],45(1990),No.2,79—86.91-3.分子的超激发态──其动力学过程和量子缺 陷理论.(中村宏树等).日本物理学会志〔日〕, 45(1990),No,2,87—93·参 22.91-4.石墨插层化合物的相变.(寿荣松宏仁等).日 本物理学会志(日),45(1990),No.2,94-100. 参23.91-5.引力透镜对宇宙背景辐射各向异性的影响。(富 田宪二).日本物理学会志[日],45(1990),No,2, 104-107.参 15.91-6.生命现象的观测─…     

量子相变中的对数修正被大规模量子蒙特卡罗模拟证实

正相变和临界现象在自然界中普遍存在,是既具有特异性又具有普适性的物理学行为[1]。量子临界现象[2]则是这其中普适性的神奇代表:一个由微观的量子哈密顿量所描述的体系,在临界点附近的行为(包括普适类、临界指数等)却可以完全被体系的宏观性质所决定(如体系和序参量的对称性与维度)。过去,在实验中观测量子相变十分困难,因为需要在临界点附近对温度和量子调控参数(比如磁场、压力)进行精细调节。因此,对于量子相变的研究长期集中在理     

玻尔（Bohr，niels Henrik Dayid，1885—1962）丹麦物理学家（Physicist，Denmark）

他在普朗克量子假说和卢瑟福原子行星模型的基础上，于1913年提出了氢原子结构和氢光谱的初步理论。稍后，又提出了“对应原理”（在物体大、运动范围广的极限情况下，微观运动规律应该趋近于宏观运动规律；并且两种规律应该具有相互对应的关系）。这些工作，对量子论和量子力学的建立起了重要作用。此外，玻尔在原子核反应理论和解释重核裂变现象等方面，也有重要的贡献。     

戈革诗词选

作者简介　戈革 ,号红莩 ,一号拜鞠 ,北京石油大学物理学教授 ,退休。192 2年 1月 2 2日生于河北献县前南宫村。 194 9年毕业于北京大学物理系 ,195 2年毕业于清华大学物理研究所。原习理论物理学 ,中年后改治量子物理学史 ,专研尼耳斯·玻尔的生平、工作和思想。平生著译数十种 ,约 15 0 0万言 ,包括独立完成的尼耳斯·玻尔全集。所撰物理学史文章结集成《史情室文帚》一编。 2 0 0 1年受丹麦女王册封“国旗骑士” ,授勋章。专业外 ,有多种文化爱好 ,尤嗜治印。蝶恋花(秋心。约 1 953年 )一晌无聊城里住。看了黄花 ,便觉秋心苦。城外驶车行…     

Dirac方程中的量子与经典对应

根据Heisenberg对应原理(HCP),在经典极限下厄密算符的量子矩阵元对应经典物理量的Fourier展开系数.将HCP应用到相对论领域的Dirac方程中,对于自由粒子和在匀磁场中的带电粒子,其量子算符的矩阵元在经典极限下对应着相对论物理方程的解.计算表明,在经典极限下量子期望值就是对应经典物理量的时间平均值.     

关于测不准关系的渊源的评述

在1926年夏天,量子理论的情况可以用两句话来表征:矩阵力学与波动力学在数学上的等价性已为薛定谔阐明,其数学方案的一致性(consistency)是很难怀疑的;但关于这一理论的物理解释却仍然争论得很厉害.薛定谔遵循德布罗意原来的思想,试图把“物质波”与电磁波相比,把它看成是三维空间中的实在的、可测量的波.因此,他倾向于讨论位形空间(configuration space)是三维(单粒子体系)的那些情况,并且希望量子理论中的那些“不合理的”(irration-al)性质,特别是量子“跳跃”(quantum jump),能够在波动力学中完全避免掉.一个体系的定态被定义为驻波,体…