理论物理概论-量子部分总结

2019-08-26 18:45

第一章 小结

1. 经典物理的困难 黑体辐射,光电效应,原子光谱线系 2. 旧量子论 <1>普朗克能量子论

<2>爱因斯坦对光电效应的解释,光的波粒二象性光电效应的规律

爱因斯坦公式

光子能量动量关系

<3>玻尔的原子理论

定态的假设, 频率条件

3.微观粒子的波粒二象性,德布罗意关系

, 量子化条件

戴维孙,革末等人的电子衍射实验验证了德布罗意关系 4. 量子力学的建立

物质波——>薛定谔方程——>非相对论量子力学——>相对论量子力学——>量子场论

第二章 小结

一. 波函数的统计解释. (量子力学―基本假设)

为几率波。 几率密度

满足连续性,有限性,单值性。

二. 态叠加原理:

态叠加原理是微观例子具有波动性的体现。经典粒子的态是具有正交性。 三. 薛定谔方程 (量子力学――基本假设) (1).薛定谔方程是基本假定,是建立的不是推导的 (2).薛定谔方程是线性方程 四. 定态薛定谔方程 定态:能量有确定的值

定态波函数

定态薛定谔方程

定态波函数实际是能量本征函数 定态薛定谔方程存在定态解 五. 一维定态问题

(1).一维无限深势井

本征值

本征函数

(2).一维线性谐振子

本征值

第三章 小结

一.力学量用算符表示

,

1. 力学量与力学量算符的关系 取值。

2. 表示力学量的算符须具有的基本性质 (1).线性算符,即满足条件:

叠加原理要求 薛定谔方程必须是线性的,要求 由诸力学量算符构成.

(2).厄密算符

是线性的,而

又是

全部本征值是且仅是相应力学量F的所有可能

, , 。

物理要求力学量所有可能值 (观测值) 均为实数,即力学量的本征值为实数,只有厄密算符的本征值全是实数。 3.力学量算符本征函数具有的基本性质

(1). 正交归一性,这是由算符的厄密性决定的.

分离谱

(2).算符的本征函数集具有完备性 (a)分立值

,

连续谱

.

取值为 的几率

(b) 连续谱:

完备性的另一描述:

分立谱

4. 力学量算符的平均值

连续谱

一般表示,

分立谱

连续谱

上述波函数是归一化的。 二.几种基本的力学量算符及本征函数 1. 坐标算符

2. 动量算符

3. 轨道角动量算符 常用球坐标表示

与 有共同的本征函数

角量子数

磁量子数


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