讲授量子理论的一种方法(一)

前言 开放大学的自然科学基础课是一门广泛的基础课程.教材是由一组物理学家、化学家、生物学家和地球科学家撰写的.它涉及象量子理论、聚合物的生产、DNA的作用、海底延伸和投资建造象质子同步加速器等如此大型科学规划的这样一些多样的课题.开放大学的所有理科学生,以及许多非理科学生,在第一年里都要学习这门课程.每年的人学人数大约有5000人.这门课程不仅要使科学家及非科学家都感兴趣,而且它还要使具有不同背景和起点的学生都能接受.这是因为开放大学没有一个学术上预先达到某种程度的正规入学要求.一方面有些学生可能还需要尽力回忆…     

讲授量子理论的一种方法(六)

七、量子理论-它是完全的理论吗? 在介绍了量子理论的基础思想之后,我们能够来描述一些有趣的结果.但在将这些新思想应用于各种具体情形前,我们想你可能喜欢了解一下在本世纪二十年代引起物理界分裂的并至今仍有影响的著名论战.它的内容与你的日常生活很少有关,甚至与你可能从事的任何科学工作也关系甚少.然而,我们希望这一深人到哲学的漫游能引起你的兴趣. 论战涉及的一个重要概念是因果关系的概念.这一术语是不容易用所有哲学家都能满意的方式来定义,但我们将满足于普朗克采用过的如下简单定义: 与由一个事件的发生总能事先推断出另一事件…     

讲授量子理论的一种方法(五)

五、海森伯测不准关系 上节描写的情况令人十分失望。当光子位置固定(如图23所示),其方向就不确定。当重新安排实验来弥补这一点(如图24所示),我们发现,要获得关于光子方向的信息必须以丧失其位置的信息为代价. 麻烦来自支配传播过程的波动行为及其几率解释.而且,由于波动行为是支配一切传播过程的基本原则,这样的麻烦肯定会一再遇到,而不是只和光子有关的特殊情况. 本节将更深入地研究这一观测的基本问题.我们将探讨在多大范围内可能同时测量一个量子的两个量:它的位置和动量.为此目的,我们将再次使用狭缝.我们设想,测量的行为发生在量子到…     

讲授量子理论的一种方法(四)

四、几率波 在光电效应中,人们发现被照射的金属板所释放的电子数与照射的光强成正比.如果每一个电子都是由一个光子打出来的,则照在给定表面上的光强必定与抵达该表面的光子数成正比.现设想光通过图20所示的狭缝.在该图以及下面要遇到的表示狭缝装置的图中,都应理解成狭缝的长度方向与纸面成直角,而所画的间隙表示缝宽. 对于这种实验安排,其强度的分布形式已在前面图5中画出。根据这一分布可以看出中央极大的强度大约为第一衍射极大强度的20倍.因此得出:到达屏上正对着狭缝的一个小区域(图20中的位置A)上的光子数20倍于到达第一衍射峰值(…     

讲授量子理论的一种方法(三)

三、在相互作用中能量和动量是怎样传递的 上面我们讨论了在时间和空间中辐射是如何传播的,现在来看另一个完全不同的问题──当辐射到达物质并与它相互作用时,会有什么样的行为呢? 1.宏观客体、原子核以及电子间的相互作用 诸如放置在气桌上的小球之类的宏观客体,我们就不必多说了.这些已经在第3、4单元中研究过.物体间的碰撞包含着迅速的能量和动量的交换,这种交换取决于能量和动量守恒定律.同样,原子核之间以及电子之间的碰撞也是如此.例如,在图14中,一个电子射入气泡室并撞击另一个属于液体原子的电子,后者受到十分猛烈的撞击,而被从其…     

产生量子点的一种新方法(英文)

我们提出并试验了一种制备量子点阵的新方法。利用二步法制备的阳极氧化铝上规则排列纳米洞为模板,以紫外脉冲激光(2 48nm)溅射方法将氧化物经过带纳米洞的模板溅射到单晶Si的衬底上。以荧光材料La0 .95Eu0 .0 5BaB9O16 为靶材,初步获得了Si衬底上荧光材料的点阵。     

讲授电磁波辐射与传播的一种方法

本文从电流激发的磁场出发，通过变化的磁场激发电场描述了电磁波的发射与传播，学生易于理解，电磁波的性质也易于说明．     

讲授电磁波辐射与传播的一种方法

本文从电流激发的磁场出发，通过变化的磁场激发电场描述了电磁波的发射与传播，学生易于理解，电磁波的性质也易于说明。     

讲授驻波的一种尝试

用同向振动合成的振幅矢量图解对驻波进行了讨论，避免了抽象的数学讲法     

普通物理中平面电磁波的一种讲授方法

利用麦克斯韦方程组的积分形式对电矢量和磁矢量仅有一个分量的情况进行求解，通过比照力学中机械波的波动力程，直接给出电矢量和磁矢量均是以波的形式在空间传播，即电磁波。这在普通物理教学阶段是一种简单有效的讲授方法。     

讲授驻波的一种尝试

用同向振动合成的振幅矢量图解对驻进行了讨论，避免了抽象的数学讲法，突出它是一种干涉的合振动状态。     

固体力学内耗理论讲授方法

固体内耗是研究原子迁移、微观结构演化的重要方法,对理解固体结构缺陷动力学弛豫过程具有重要作用。本文从能量和应力应变滞回曲线出发推导了固体力学内耗表达式,后结合内耗与固体微观结构缺陷弛豫的本征关联概述了晶态固体和非晶态固体力学弛豫模式的研究前沿,这对于固体黏弹性力学的课程教学具有重要借鉴价值。本文结合作者近几年的固体内耗理论教学实践及研究成果,从教学内容、教学方法和教学环节等方面探讨该课程的教学。文中的教学措施可为其他讲授力学课程的教师提供参考。     

构造Fredkin量子门的一种简易方法

在Ｄａｒｅｎｃｏ的工作基础上，提出用基本的两位量子门完成Ｆｒｅｄｋｉｎ门的功能．与Ｃｈａｕ的方案比较，该方案结构简单、便于理解，并且实现的可能性大． 关键词：     

一种含时量子输运的理论和应用

含时量子输运研究的是开放体系中的电子波的演化问题。这类问题,由于电极耗散等外界环境的影响,中心体系内的电子运动受外场驱动时,其运动状况不光取决于当下时刻,还和过去一段时刻的历史状况求和相关。这是一种非马尔科夫过程,数学上也比较难以求解。本文以非平衡格林函数为基础,详细介绍了一类新的求解含时量子输运的方法:密度矩阵的运动方程方法。这种方法理论上步骤清晰,易于数值计算,特别是可以推广到较大体系的计算。另外,本文还介绍了其他一些含时输运方法,并举例说明了这类含时输运理论的应用,如石墨烯等二维材料中的瞬态电流,有多体作用的开放量子点体系中的电子动力学等。     

一种分析自由电子激光场的新量子方法

将固体理论中的LLP变换用于研究自由电子激光场的量了态,并求得了小信号增益,这种新方法简捷且有助于深入地探讨自由电子激光场的量子特性. 关键词：     

李导数一种新的讲授方式

李导数是微分流形上的一类重要导数算子,在数学和物理上都有着广泛的应用.本文给出关于李导数一种新的讲授方式.不同于通常教材利用推前和拉回映射定义李导数,本文首先介绍了流形上光滑矢量场的适配坐标系的概念,然后给出了流形上的任意光滑矢量场沿某一给定矢量场的李导数在适配坐标下的定义.在此基础上,我们证明了这一新定义与具体适配坐...     

量子传感(Ⅰ)：基础理论与方法

作为当前三大核心量子技术之一的量子传感技术,是量子信息感知与获取的重要物理实现基础,也是发展历史最悠久、技术成熟度最高、实际应用范围最广、潜在应用最多的量子技术。文章是量子传感的第一部分,主要介绍量子传感的基础理论与方法。首先从理论上总结量子传感的定义及基本概念,指出量子传感“量子性”的由来,并从实际应用的角度,提出量子传感的技术外延以及分类依据;接着详细介绍了有关量子传感的基本实现架构,以及描述量子传感性能的核心技术指标,归纳了用于提高量子传感性能的物理原理及技术方法。     

量子可积系统和量子反散射方法简介(续)

4 .3　ＸＸＸ模型的本征值问题 ,Ｂｅｔｈｅ假设方程ｔ(ｕ)的本征值问题实际上也是Ｔ(ｕ)的本征值问题 ,它涉及到Ｔ(ｕ)的对角化问题 ,也就是说 ,对辅助空间选什么样的基矢可使Ｔ(ｕ)的表示是对角的 .1 )ＴＮ(ｕ)的矩阵元之间的对易关系在关于谐振子问题的描述中 ,我们已看到算符之间的对易关系的作用 .现在我们需要的是Ｔ(ｕ)的矩阵元之间的对易关系 ,实际上它们已经包含在ＹＢ关系中了 .前面已经指出 ,Ｔ(ｕ)相对于辅助空间为矩阵 ,这涉及到Ｖ的基矢的问题 .在Ｖ中选取自然基 :|ｅ+ 〉 =10 ,|ｅ- 〉 =01 ( 4 0 )则Ｖ Ｖ =Ｃ2 Ｃ2 中的自…     

场致发光理论(二)

(三)建议模型 α)晶体缺陷对场致发光的作用 作者首先介绍了ZnS点阵的结构特征。S原子的外层电子组态是3S~23P~4,Zn原子的外层电子组态是4S~2。用Zn~((--))离子的四个4SP杂化轨道和S~((++))离子的四个3SP杂化轨道,就可能形成共价四面体的键。然而,这种结构与Zn~((++))和S~((--))之间的离子键相竟争。实际上,在ZnS点阵