重力场中原子的衍射态及其概率分布

使用量子力学中Feynman的路径积分方法,导出了重力场中原子经单缝、双缝及多缝衍射后的量子态及其概率分布.在一定近似条件下,证明了干涉条纹的移动与重力加速度有关,而条纹间隔与重力加速度无关.     

《对玻恩及其学派的系列研究》连载(14)——哪位物理学家首先提出了可观察性原则?

物理学家和科学史家都认为,可观察性原则对于量子力学的建立非常重要.1925年海森伯的"一人文章"发表后,很多与量子力学史相关的著述都认为,可观察性原则由海森伯提出.事实上他不是第一个提出可观察性原则的物理学家.马克斯·玻恩在1920年出版的著作中对这一思想即有描述,1919至1920年间在法兰克福大学任教授时,他还曾多次向朗德表述这一思想.很多文献证据表明,海森伯是在哥廷根,直接从玻恩这里了解到可观察性原则的.     

布朗运动和量子力学

1965年R.P.Feynman和A.R.Hibbs的名著《量子力学和路径积分》(“Quantum　Mcchanics　and PathIntegrals”)一书出版.此书中有一练习,让读者计算一个一维以光速运动并可随机反向的粒子随时间的演变.作者出此题的目的或许是让读者检查从该书的前30页所学到的东西.然而此题对于Mark Kac和他的同事来说,则是一个挑战.因为Mark Kac于1959年从布朗运动问题中导出了薛定谔方程,而这个练习则启发了他们要把量子力学和布朗运动在相对论的情形下联系起来. 1984年,《物理评论通讯》(“Physical ReviewLetters”)杂志发表了B.Gaveau 和包括 Mar…     

可观察性原则起源考

量子力学是20世纪最伟大的科学贡献;量子力学也是20世纪对人类文明影响最大的科学理论.但是对于有的量子力学重要思想的起源还存在混乱的认识.可观察性原则是建立量子力学时的一个重要的思想方法.对于其起源有多种说法.通过分析充分可靠的文献资料,得出的结论是:所谓海森伯的可观察性原则,直接来自于玻恩及其哥廷根物理学派的影响,玻恩是早于海森伯明确表述这一思想原则的人.     

曾谨言教授的复信

关洪教授的《评曾谨言的量子力学教材》（以下简称《书评》）中涉及量子力学基本原理的诠释的不同观点的争论，还出现了一些对量子力学基本原理的不完全正确的表述．细心的量子力学教师同行会看出，这些表述并未出现在我编写的教材中．为此，就几个主要问题谈一下我的看法，请编辑部指正．     

关于态叠加原理

据说,狄拉克在《量子力学原理》一书中最早系统地阐述了量子力学里的态叠加原理[1].然而,到了晚年,狄拉克关于量子力学基本概念的看法有了重大的变化.在1970年的一次讲话中[2],他说道:“不可对易性果真是量子力学的主要的新概念吗?以前我一直认为是这样,但近来我开始怀疑并且设想,从物理学的观点看来,不可对易性也许并不是唯一的重要概念,或者有某种更深一层的观念,某种由量子力学带来的、在我们通常的概念中引起的更深刻的变革……我相信,几率幅概念也许是量子理论的最根本的概念.” 狄拉克接着说,几率幅的出现“给了我们一个同日常生活中…     

在工科物理中引入费曼路径积分理论

用费曼的路径积分理论来表述量子力学,将经典力学作为Ｓ〉〉ｈ的极限情况纳入量子力学的理论框架。     

封面说明

《量子力学可视化的计算机辅助表述》软件(ViQM)是我国自行开发的第一个量子力学教学软件.现阶段该软件主要涉及量子力学的两类基本问题：(1)应用计算机的三维重构技术表现量子力学的定态问题,包括氢原子基态和各种激发态核外电子云的三维重构、多电子原子的壳层结构及分子共价键的三维表述;(2)应用蒙特卡罗随机模拟与动画相结合技术描述散射相关问题,包括单电子衍射、一维隧道贯穿和一般散射问题.封面上表示的三维重构技术在定态问题上的应用.上四幅图分别表示氢原子激发态n=4,l=2,m=0的电子云表观图、断层切片图、等值面外壳图和三维断面图,下两张图分别表示氢分子的电子云和共价键的三维视图.在所涉及到的问题上,比起目前国际上广为流传的《图解量子力学》的IQ软件,技术上高一个层次,形象更加逼真.     

理论物理所专题讲座(Colloquium)简况

 第三次理论物理所专题讲座由中国科学院学部委员、理论所研究员何祚庥先生作了题为《量子力学测量问题和非各态历经(Nonergodic)统计系统》的报告.内容摘要如下:一、测量定理是量子力学基本原理中不可缺少的独立的基本原理量子力学的测量假说就是量子力学体系在经历测量后,要跃迁到相应的算符的本征态或者由所谓纯粹状态转化为混合状态.但不能以量子力学的其它基本原理“推导”出来,必须独立地引入量子力学体系以内.而且,量子力学如果缺少了这一假说,那么在逻辑上很难成为自相封闭的系统.     

探索角变量的量子算符

讨论了量子力学中探讨角变量的量子化表述时遇到的一些困难和解决困难的一种新方案。     

用代数方法求算符的本征值

本文表明了通常在量子力学初级课程里研究的简单量子力学模型的本征值，可以用一种非常简单的代数方法得到，并讨论了量子力学中的几个主要模型．     

介绍一本富于创新的教学参考书--<量子力学表象与变换论>

我们向教与学量子力学的各位同行介绍由中国科学技术大学范洪义教授写的<量子力学表象与变换论>,此书由上海科学技术出版社1997年出版,商务印书馆印刷,逾43万字.它可以作为物理类专业本科生及研究生学习量子力学,特别是学习狄拉克的<量子力学原理>的参考书.该书是物理学前沿丛书中的一本,已被上海科学技术出版社评为优秀图书一等奖.     

关于量子力学中态叠加原理的讨论

讨论了量子力学中态叠加原理的意义,评论了它的不同表述和解说,并且以简单明了的语言来叙述这一原理．     

计算机代数在量子力学和量子电动力学中的应用

本文通过作者具体工作的几个例子说明计算机代数在量子力学和量子电动力学中的应用。它们是:①以一维多项式幂次势的计算为例说明升降算符的计算机代数处理方法;②以因式分解法解三维谐振子径向方程为例说明解析递推关系和公式匹配的计算机处理;③以特殊函数为例说明递归的使用方法;④以Compton散射和电子-电子散射为例说明γ矩阵和Feynman图的计算机代数处理方法。并且最后讨论了在量子力学和量子电动力学中应用计算机代数的一些情况。     

《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…     

计算机代数在量子力学和量子电动力学中的应用

本文通过作者具体工作的几个例子说明计算机代数在量子力学和量子动力学中的应用。它们是：①以一维多项式幂次势的计算为例说明升降算符的计算机代数处理方法；②以因式分解法解三维谐振子径向方程为例说明解析递推关系和公式匹配的计算机处理；③以特殊函数为例说明递归的使用方法；④以Compton散射和电子——电子散射为例说明γ矩阵和Feynman图的计算机代数处理方法。并且最后讨论了在量子力学和量子电动力学中应用计算机代数的一些情况。     

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     

探索量子与经典的界限——宏观系统内Leggett Garg不等式的实验检验

正量子力学是现代物理学的支柱理论,它精确地描述了微观世界的粒子行为。以量子理论为基础,人类发展出半导体、激光、核磁共振、电子显微镜、量子信息等一系列重大技术。量子力学的应用极大促进了人类物质文明的进步,然而,关于量子力学的理解与表述却众说纷纭,至今争议不断~[1]。量子力学使用波函数描述系统状态,它允许     

Planar matrices and arrays of Feynman diagrams

Recently, planar collections of Feynman diagrams were proposed by Borges and one of the authors as the natural generalization of Feynman diagrams for the computation of k = 3 biadjoint amplitudes. Planar collections are one-dimensional arrays of metric trees satisfying an induced planarity and compatibility condition. In this work, we introduce planar matrices of Feynman diagrams as the objects that compute k = 4 biadjoint amplitudes. These are symmetric matrices of metric trees satisfying compa...     

量子力学本科教学演示仪之量子真空场测量

"真空不空"是量子力学区别于经典物理的一个重要内容.这主要是因为真空场的能量小到无法直接测量,通常需要基于平衡零拍探测的量子实验装置进行测量.然而现阶段的大学物理实验教学中缺乏该实验装置,导致学生无法直观理解这一量子力学的基本概念.针对这一问题,本文设计并搭建了基于平衡零拍探测的真空场测量仪,通过光学放大的过程实现真空...