工科专业的量子力学教学方法探索

主要从量子力学发展史,量子力学概念,多媒体技术运用,以及针对工科专业的实际应用4个方面,对工科专业的量子力学教学方法进行了探索,激发学生学习量子力学的兴趣,提高教学质量.     

论平均值公理在量子力学中的地位及其对教学的启示

文章对平均值公理在量子力学中的作用、地位及其对量子力学教学的启示进行了详细的分析和讨论,表明只需将普通的平均值公式加以推广,便可自然地得到量子力学中的平均值公理.平均值公理在量子力学中处于基础地位,从平均值公理出发,用严格的数学理论可进一步推导出量子力学的其他基本特性.在量子力学教学过程中,从平均值公理出发,量子力学理论的逻辑和概念会更清晰,特别是对于初学者而言,这样更便于他们接受和理解量子力学理论.     

回顾与展望——纪念量子论诞生100周年

回顾了量子论和量子力学产生的过程和围绕量子力学发生的争论 ,论述了量子力学对人类社会的科学、哲学、技术和经济带来的巨大影响 .对量子力学的进一步发展进行了讨论 .     

回顾与展望——纪念量子论诞生100周年

回顾了量子论和量子力学产生的过程和围绕量子力学发生的争论,论述了量子力学对人类社会的科学、哲学、技术和经济带来的巨大影响.对量子力学的进一步发展进行了讨论.     

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.     

回顾与展望—纪念量子论诞生100周年

回顾了量子论和量子力学产生的过程和围绕量子力学发生的争论,论述了量子力学对人类社会的科学、哲学、技术和经济带来的巨大影响,对量子力学的进一步发展进行了讨论。     

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.     

《量子力学原理》自序

记得在给 82级本科生讲量子力学时 ,有位学生问我 :“老师 ,你为什么不照着书讲 ?”这真是个很好的问题 ,因为它反映了对于量子力学的讲授和理解的现状 .大学物理系的学生恐怕都知道这样一句话 :学会了用量子力学解题 ,不一定就学懂了量子力学 .而在老师当中则流传着另一句话 :你教你的量子力学 ,我教我的量子力学 ,每个人都可以有他自己的量子力学 .当然这句话说得有点过头 ,不过在实际上关于量子力学讲法的版本也确实太多 ,而许多对量子力学原理理解上的争论在最后也都是不了了之 .到图书馆里去看看理论物理的教材和参考书 ,无论是国外还…     

什么是量子力学？

1900~1928年间是物理学史上最激动人心的时代,一群天才,主要是年轻人,在不到三十年的时间里构造了崭新的量子力学体系,从而改变了物理学的面貌,也彻底地改变了人类社会的面貌。本文将系统地解释什么是量子(quantum)、什么是力学(mechanics),在对量子力学创建过程的回顾中讲述构成量子力学的具体内容,然后会介绍几例量子力学带来的新技术。量子力学从来都不是什么革命,它只是经典物理学自然的、逻辑的延续。量子力学一如物理学的其它分支,都是人类思想智慧的结晶。量子力学,还有相对论,这些百多年前的头脑风暴,今天应该成为受教育者的知识标配。     

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.     

改进的单次散射相函数解析表达式

单次散射相函数对电磁辐射传输模拟过程的准确性和计算效率有重要的影响.基于电磁散射与辐射传输中的基本理论,对单次散射相函数的解析表达式进行了研究,提出了一种新的单次散射相函数解析表达式.比较了单个粒子的Henyey-Greenstein相函数、Henyey-Greenstein*相函数与新的相函数随角度的分布,发现新的散射相函数提高了后向散射峰值,可以更合理地描述单个粒子的散射特性.按三种气溶胶粒子谱分布模式计算了Henyey-Greenstein*相函数和新的相函数对应的数值结果,并与多分散系Mie散射相函数进行对比,发现新的相函数提高了与多分散系Mie散射相函数的符合程度.研究表明,对于大角度(大于90°)后向散射,新的相函数与Mie散射相函数均方根差较小的占73.3%,高于Henyey-Greenstein*相函数的26.7%,证明了新的相函数可以显著提高后向散射峰值.新的相函数对准确模拟辐射传输过程具有重要意义.     

Collective modes,damping, and the scattering function in classical liquids

An exact representation for the density-density response function is presented. This representation is a generalization of the result obtained in the mean field approximation and amounts to replacing the static, effective potential by one which is both wavenumber- and frequency-dependent. This potential possesses both a real and an imaginary part; the latter describes the collisional damping of collective modes. Analyticity and sum rule arguments are used to describe the basic properties of this complex potential. The formalism allows us to write an exact formula for the scattering functionS(k, ) in which the basic unknown is the collisional damping function. Using a small portion of the recent experimental data on coherent neutron scattering in liquid argon, we are able to calculateS(k, ) and other quantities of interest and to make comparisons with the rest of the data.     

ICF流体力学不稳定性实验中调制传递函数的测量

在流体力学不稳定性实验中,实际X光强度分布经过成像系统后会发生改变。要准确得到实际的光强分布,必须对系统的调制传递函数进行精确地测量。通过对刀口图像分析得到了系统的线扩散函数,再对其进行傅里叶变换得到调制传递函数,最后通过维纳滤波和约束最小二乘方滤波两种方法对图像进行了重建,得到比较清晰的边界情况和图像轮廓。     

X光能点、放大倍率及针孔尺寸对空间分辨的影响

X光针孔成像是惯性约束聚变(ICF)研究中重要的诊断方法,对其点扩散函数的计算可用于图像重建和系统空间分辨的判断。对菲涅耳衍射公式进行了化简,分析了X光能点、针孔尺寸及放大倍率对针孔点扩散函数的影响。实验在保证成像能获得足够高信噪比的条件下,通过模拟获得在最佳空间分辨时所要的针孔大小、放大倍率和X光能点等参数。在流体力学不稳定性的静态样品定标实验中,通过模拟获得了针孔的调制传递函数(MTF),结合实验测量的结果反推获得分幅相机本身的MTF值。同时采用测刀边函数的方法获得了分幅相机本身的刀边函数,进而得到相机在各空间频率下的MTF值。两种方法得到的分幅相机MTF值一致,验证了通过菲涅耳衍射模拟X光针孔成像的可行性。     

轻阻尼RLC量子化回路的双波描述

研究轻阻尼RLC回路的量子化、量子单波函数及量子双波描述,并讨论其经典极限 关键词： RLC电路 量子单波函数 量子双波函数     

一种新型非球面数控抛光方法的研究

介绍了一种新型的非球面抛光方法———进动抛光,这种方法有着其它方法所不具备的优点———抛光头与非球面很好的接触,因而使仿真结果与实际更接近。对进动抛光原理进行了详细的论述,用数学建模的方法计算了非球面抛光过程中的非球面度、去除函数及驻留函数,通过计算机模拟出了相应的特性曲线。     

可调谐相位板空域频域联合分析

波前编码系统采用在传统光学系统中加入相位板来扩大光学系统的景深而避免传统景深延拓技术的不利影响. 由于相位板的参数不可调, 整个系统的景深延拓扩展率也不能动态可调. 采用两相位板组合的方法可以有效克服这一点. 本文首先从光线差的角度提出了两三次相位板组合下的光线像差分布以及点扩散函数尺寸的具体关系表达式, 直观体现了系统的光线结构, 指出了光线结构和点扩散函数尺寸受两三次相位板的面型和相对位移量的影响. 其次采用稳相法从空间域给出了系统点扩散函数表达式, 依据点扩散函数的振荡性质给出了有效带宽表达式, 提出了点扩散函数在像面的位置会随两相位板面型参数以及相对于光瞳中心的位移量而发生平移. 最后利用菲涅耳积分给出两三次相位板任意面型参数和相对位移组合下的准确光学传递函数. 在得到的调制传递函数中直观体现出了面型参数和相对位移量对调制传递函数和相位传递函数以及有效带宽的影响, 并说明了此系统相位传递函数的非线性性质. 通过空间域与频率域相结合的方法分析验证了传统的两三次相位板组合具有景深可调和带宽可调的性质, 为设计可调谐波前编码系统提供了理论依据.     

光衍射数值模拟中不同抽样方法的适用性分析

基于标量衍射理论和快速傅里叶变换,分析了光衍射的数值模拟时可以采用的不同抽样方法及其适用性。理论分析表明,按照抽样对象的不同,存在三种适用范围不同的算法:传递函数抽样法、点扩展函数抽样法和加权函数抽样法。其适用范围分别为衍射距离小于、大于和等于特征距离的情况。在Matlab软件环境下给出了三种算法的模拟计算实例,并与相应的实验结果进行了比较,证明了理论分析的正确性。最后还给出了一种无需改变抽样点数和抽样间隔就可计算任意距离衍射过程的自适应抽样算法及其在数字全息再现中的应用实例。     

Determination of Velocity Autocorrelation Functions by Multiple Data Acquisition in NMR Pulsed-Field Gradient Experiments

An extension of NMR pulsed-field gradient experiments toward the generation, acquisition, and analysis of multiple echoes is presented. In contrast to currently used measurements where a single or double encoding of displacements by gradient pulses is followed by an acquisition of the echo signal at the end of the sequence, sampling and analyzing the intermediately occurring echoes allows a direct distinction between coherent and dispersive contributions to fluid motion without additional referencing measurements. It is shown that a series of gradient pulse pairs, leading to a train of echoes, can be employed to map the time-dependence of the velocity autocorrelation function between displacements within a single experiment for a system undergoing flow or motion.     

Multistability of impact, utility and threshold concepts of binary choice models

The decision making problem in the context of binary choice is considered by means of impact function, utility function and threshold model approaches. The properties of generalized impact function and utility function are examined; it is shown that these two approaches are equivalent. Their relation to the threshold model is studied and the correspondence between respective cumulative distribution functions is displayed. The stationary state corresponding to the thermodynamic equilibrium is determined within mean field approximation. Multistability of the stationary state is expressed in terms of the distribution function of the random variable of impact/utility function. The correspondence with statistical physics predictions for Ising model is discussed: logistic distribution leads to the mean-field result, i.e. Curie-Weiss approximation. Variations of the distribution functions and/or other model parameters, of social character, self-support, nonlinearity of social interactions, etc., would break the direct correspondence to statistical physics of Ising model, leading in particular cases to richer structure of the multistability.