量子力学笔记

量子力学笔记

以下是关于量子力学的一些基本笔记:

1. 波粒二象性:量子力学中,粒子既可以表现为粒子,也可以表现为波动,具有波粒二象性。这就意味着在一些实验中,粒子表现出波动性质,例如干涉和衍射现象。

2. 狄拉克方程:狄拉克方程是描述自旋½粒子的基本方程,它结合了爱因斯坦的相对论和量子力学的理论,为量子场论奠定了基础。

3. 不确定性原理:不确定性原理是由海森堡提出的,指出了我们无法同时准确测量粒子的位置和动量,或者能量和时间。这意味着存在一个不确定度限制,我们不能完全精确地知道粒子的运动状态。

4. 波函数:波函数是描述量子体系的数学函数,包含了所有可能的信息。它是一个复数函数,描述了粒子在空间中的概率分布和量子态信息。

5. 纠缠:量子力学中的纠缠现象指的是两个或多个粒子之间存在一种特殊的量子相互关联。这种关联会导致量子纠缠态,其中一个粒子的测量结果会立即影响到其他纠缠粒子的状态。

6. 叠加态和测量:量子力学中的叠加态是指粒子处于多个可能状态的线性组合,直到进行测量时,才会塌缩到其中一个确定的状态。

这些只是量子力学的基本概念和原理的简要介绍,其中还有更深入和复杂的理论和实验结果。

2021量子力学考研与量子力学考点复习笔记

2021量子力学考研与量子力学考点复习笔 记 一、考研真题与解题的思路 43试求屏蔽库仑场的微分散射截面。[浙江大学2014研] 【解题的思路】 对于屏蔽库仑场,可以直接使用玻恩近似计算微分散射截面。 【解答】 由玻恩近似可得微分散射截面为 【知识储备】 玻恩近似法 ①适用条件 (高能散射) ②微分散射截面

其中U (r )为粒子和散射中心相互作用的势能,K →=k →′-k →,k →′,k → 分别为粒子散射前后的波矢,并且,θ是散射角。 【拓展发散】 对于本题所给信息,也可以用分波法计算,并将计算结果与玻恩近似的结果比较。 44设算符A 和B 不对易, ,但A 和B 都与C 对易,即 , ,试证明: (1),n 为正整数; (2) [厦门大学2012研] 【解题的思路】 根据所给条件,利用对易恒等式关系,推导出递推关系,即可得证。 【解答】 (1)因为 所以

(2) 【知识储备】 ①e指数函数的展开式 ②对易式中满足的基本恒等式 [A,B+C]=[A,B]+[A,C] [A,BC]=B[A,C]+[A,B]C [AB,C]=A[B,C]+[A,C]B [A,[B,C]]+[B,[C,A]]+[C,[A,B]]=0 45粒子被束缚在半径为r的圆周上运动。 (1)设立路障进一步限制粒子在的一段圆弧上运动,即

求解粒子的能量本征值和本征函数。 (2)设粒子处于情形(1)的基态,求突然撤去路障后,粒子仍然处于最低能量态的几率是多少? [南京大学2002研] 【解题的思路】 分析题意,这是不随时间改变的势场,所以可以直接使用定态薛定谔方程和波函数性质求解能量本征值和本征波函数。 【解答】 (1)当时,;当时,粒子的转动惯量为, 对应的哈密顿量为。 由定态薛定谔方程可得 即 令 求解得 由波函数的连续性可得,即,所以

曾谨言量子力学教程第3版知识点总结笔记课后答案

第1章波函数与Schr?dinger方程 1.1复习笔记 一、波函数的统计诠释 1.实物粒子的波动性 de Broglie(1923)提出了实物粒子(静质量m≠0的粒子,如电子)也具有波粒二象性(wave-particle duality)的假设,即与动量为p和能量为E的粒子相应的波的波长λ和频率ν为 并称之为物质波(matter wave).2.波粒二象性的分析 (1)包括波动力学创始人Schr?dinger,de Broglie等在内的一些人,他们曾经把电子波理解为电子的某种实际结构,即看成三维空间中连续分布的某种物质波包.物质波包的观点显然夸大了波动性一面,而实质上抹杀了粒子性一面,是带有片面性的. (2)与物质波包相反的另一种看法是:波动性是由于有大量电子 分布于空间而形成的疏密波.它夸大了粒子性一面,而实质上抹杀了粒子的波动性一面,也带有片面性. 然而,电子究竟是什么东西?是粒子?还是波?电子既是粒子,也是波,它是粒子和波动两重性矛盾的统一.但这个波不再是经典概念下的波,粒子也不再是经典概念中的粒子.

3.概率波,多粒子体系的波函数 把粒子性与波动性统一起来.更确切地说,把微观粒子的“原子性”与波的“相干叠加性”统一起来的是M.Born(1926)提出的概率波. 表征在r点处的体积元中找到粒子的概率.这就是Born提出的波函数的概率诠释.它是量子力学的基本原理之一.根据波函数的统计诠释,很自然要求该粒子(不产生,不湮没)在空间各点的概率之总和为1,即要求波函数ψ(r)满足下列条件 这称为波函数的归一化(normalization)条 件.归一化条件就可以简单表示为 (ψ,ψ)=1 4.动量分布概率 动量分布概率密度即. 5.不确定性原理与不确定度关系 不管粒子处于什么量子态下,它的位置(坐标)和动量不能同时具

量子力学考试知识点

《量子力学》考试知识点 第一章:绪论―经典物理学的困难 考核知识点: (一)、经典物理学困难的实例 (二)、微观粒子波-粒二象性 考核要求: (一)、经典物理困难的实例 1.识记:紫外灾难、能量子、光电效应、康普顿效应。 2.领会:微观粒子的波-粒二象性、德布罗意波。 第二章:波函数和薛定谔方程 考核知识点: (一)、波函数及波函数的统计解释 (二)、含时薛定谔方程 (三)、不含时薛定谔方程 考核要求: (一)、波函数及波函数的统计解释 1.识记:波函数、波函数的自然条件、自由粒子平面波 2.领会:微观粒子状态的描述、Born几率解释、几率波、态叠加原理(二)、含时薛定谔方程 1.领会:薛定谔方程的建立、几率流密度,粒子数守恒定理 2.简明应用:量子力学的初值问题 (三)、不含时薛定谔方程 1. 领会:定态、定态性质 2.简明应用:定态薛定谔方程 3.fdfgfdgdfg

第三章:一维定态问题 一、考核知识点: (一)、一维定态的一般性质 (二)、实例 二、考核要求: 1.领会:一维定态问题的一般性质、束缚态、波函数的连续性条件、反射系数、透射系数、完全透射、势垒贯穿、共振 2.简明应用:定态薛定谔方程的求解、无限深方势阱、线性谐振子 第四章量子力学中的力学量 一、考核知识点: (一)、表示力学量算符的性质 (二)、厄密算符的本征值和本征函数 (三)、连续谱本征函数“归一化” (四)、算符的共同本征函数 (五)、力学量的平均值随时间的变化 二、考核要求: (一)、表示力学量算符的性质 1.识记:算符、力学量算符、对易关系 2.领会:算符的运算规则、算符的厄密共厄、厄密算符、厄密算符的性质、基本力学量算符的对易关系 (二)、厄密算符的本征值和本征函数 1.识记:本征方程、本征值、本征函数、正交归一完备性 2.领会:厄密算符的本征值和本征函数性质、坐标算符和动量算符的本征值问题、力学量可取值及测量几率、几率振幅。 (三)、连续谱本征函数“归一化”

量子力学学习感受

量子力学学习感受 量子力学是物理学中最重要的一门学科。当我们初次接触它时,没有谁不感觉它苦涩难懂。因此对于量子学习,我们要付出足够的耐心与汗水。在此,对于当时我学习量子的一些感悟进行简单叙述。 首先,量子课堂一定要紧跟老师的思路,认真听课,认真做笔记。我仍然记得当时对于量子的最初的课堂的知识,根本听不懂,因此只能尽量谨记的老师的讲解。现在你可以不求十分明白,但要记住相应的知识点,可以在以后的做题过程中再加以理解。另外,课堂听不懂得,下课一定要尽量要尽量向老师请教,一定不能拖拉,自我感觉就这么点不会没关系,但是要相信日积月累的力量,正所谓的“千里之堤毁于蚁穴”,因此,尽量避免知识死角。 其次,课后复习十分重要。老师上课讲过的知识,课后尽量复习一遍。复习的方法可以因人而异,你可以根据老师的提纲进行课堂回忆或是根据老师的笔记进行记忆。对于老师课堂讲解的例题,课后一定要尽量掌握,谨记解题的思路、方法和解题的入手点,还是那句话不能拖拖拉拉。在复习的时候,可能会遇到这种情况:你感觉在课堂上掌握了知识,却突然不明白来。这时,你可以向同学或是老师寻求帮助。另外,可以在掌握了老师所讲的知识后在看一下量子力学其他的课本,这时你会发现一些意想不到的收获。我学习的策略是这样的:因为量子的课几乎安排在上午,所以我在每天晚上尽量抽出时间进行复习,这就是所谓的“趁热打铁”。此外,老师所讲的不能只看一遍就感觉万事大吉,你应该尽可能的安排计划,学习新知识的同时,不能忘了旧知识的巩固,要学会两手抓。 最后,量子习题的练习必不可少。对于许多知识我们都需要在做题的同时进行记忆或是理解,这样才能将知识记牢。做题时,你要会分析切入点,也可以说你需要那部分知识来解答,即做到对号入座。对于不会做的题,要重点标出,一定要想尽一切方法解决难题。另外,对于不会的题在解决了之后,一定要反省自己为什么找不到思路,同时总结方法,尽量在下次遇到同类型的会进行处理。 对于考研复习量子力学我再啰嗦这么几句。第一,对于陈老师黄皮书的利用。这本书也是根据报考学校的不同,利用程度也是不同的。有的学校只需要根据指定课本做一下相应的课后习题,就完全能应对考试,当然,要尽时间允许可能的熟练。有的学校则不然。此时,你就需要仔细地研究黄皮书的每一道题。时间允许要将此书尽量做2-3遍,要做到万变不离其宗。总之,一句话:做够的信心加足够的耐心,你一定会有所收获。

《费曼物理学讲义》笔记全解

费曼物理学讲义 第一章原子的运动 引言:两学年的物理课,200年以来空前蓬勃发展的知识领域。 1、我们还不知道所有的基本定律:未知领域的边界在不断地扩展 2、涉及一些陌生的概念,需要高数。大量的预备性的训练 实验是一切知识的试金石。理论、实验物理学家 1、正确的、陌生的定律以及有关的奇特而困难的定律,例如相对论,四维空间等等之。 2、简单的质量守恒定律,虽然只是近似,但并不包含那种困难的观念的定律 那我们世界的总体图像是怎样的呢? 原子的假设(一言以蔽之),证明原子的存在,布朗运动 从原子的观点来描写固体、液体和气体。假设有一滴水,贴近观察,光滑连续的水,没有任何其它东西。用最好的光学显微镜放大2000倍,相当于一个大房间,可以看到草履虫摆动的纤毛与卷曲的身体。再放大2000倍,像从远处看挤在足球场上的人群。再放大250倍,放大10亿倍后的水的图像。 蒸发、溶解与淀积 化学反应、化学物质 从原子角度考虑这个世界最基本的物质,那么首先想到的自然是太阳,这个由氢氦元素组成的巨大熔炉,源源不断地发生着核聚变;以至于地球的组分、人的化学组分 第二章基本物理 引言:我们在科学上所关心的事物具有无数的形式和许多属性:或许是由较少量的基本事物和相互作用以无穷多的方式组合后所产生的结果。沙粒与月亮,岩石;风与水流,流动;不同的运动有什么共同特征;究竟有多少颜色?我们就是试图这样地逐步分析所有的事情,把那些乍看起来似乎不相同的东西联系起来,希望有可能减少不同类事物的数目,从而能更好地理解它们。 世界是一盘伟大的象棋,我们不知道弈棋的规则,所有能做的事就是观看这场棋赛。(张志豪的三维弹球;lol里的小细节也是一步一步探索出来的) 人们首先把自然界中的现象大致分为几类,如热、电、力学、磁、物性、化学、光、核物理等等现象,这样做的目的是将整个自然界看作是一系列现象的不同侧面。基础理论物理:发现隐匿在实验后的定律;把各类现象综合起来。1、热与力学的综合,当原子运动时,运动得越是剧烈,系统包含的热量就越多,这样热和所有的温度效应可以用力学定律来说明2、电、磁、光,同一件事物的不同方面,电磁场3、量子化学。 这场游戏是否有底 1920年以前的物理学(一开始就从现在的观点讲起是有点困难) 1920年以前,我们的世界图像:宇宙活动的舞台是欧几里得所描绘的三维几何空间,一切事物在称为时间的一种媒介里变化,舞台上的基本元素是粒子,例如原子,他们具有某些特性,首先一个是惯性,动则同方向一直动下去,除非有力;第二个基本元素就是力,第一类力是分子间原子间作用力,确定温度升高食盐溶解变快,另一为长程相互作用,是与距离平方成反比的变化平缓的作用力,称为万有引力。这些为我们所知,它是简单的,但为什

研究生自然辩证法课堂笔记

研究生自然辩证法课堂笔记 研究生学位课《自然辩证法》课堂笔记 第一讲绪论 学习重点:自然辨证法的性质、研究对象和内容。 一、 1、性质:是马克思主义理论的重要组成部分。 2、学科地位:是从具体科学技术认识上升到马克思主义哲学的中间环节,是联接马克思主 义与科学技术的纽带。 二、 1、研究对象:生产力——人与自然的关系(自然辨证法的主题) 生产关系——人与人的关系(历史唯物主义的主题) 人与自然的关系:认识(自然界是怎样发展的?人与自然界的关系是怎样的?)、改造(人类是怎样认识和改造自然界的?——)、保护(人类运用什么方法 认识和改造自然界?)。 自然辩证法是以科学技术为中介和手段,对人与自然、社会的相互关系的概括、总结。 人与自然是一种对象性关系:作为主体的人与作为客体的自然之间是相互制约、相互作用、相互依存的。 人是自然界的一部分。作为人的实践对象的那部分自然界也由于人的活动而改变了面貌。 人与自然的对象性关系主要表现为实践关系。作为主体的人能动的探索和改造作为客体的自然界。作为主体的人必然受到客体的制约;人依赖于自然。 2、内容 自然辩证法是马克思主义的重要组成部分,其研究对象与研究范围涉及如下领域: 自然界——科学——技术——社会。与之相适应,自然辩证法的

内容是:自然观——科学观与科学方法论——技术观与技术方法论——科学技术与社会。 3、学科特点 自然辩证法是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的马克思主义理论学科。 自然辩证法具有综合性、交叉性和反思性的特点。 三、 1、自然辩证法是哲学性质的交叉学科,它从自然向社会科学与思维科学渗透,视野广阔,富有启发性。 2、自然辩证法是培育有深厚理论基础、有战略眼光、具备文理综合素质的高级人才的必修课。 第二讲古代自然科学和朴素辩证法的自然观 自然观是人们对自然界的根本观点。自然观的形成和发展同自然科学的萌芽、产生与发展有密切的关系。 学习重点:1、古希腊自然哲学的主要问题。2、古代朴素辩证法自然观的基本特点。 一、古代科学技术 即16世纪以前的科学技术。 古代,自然科学以科学的最初形态出现,形成了巴比伦、古埃及、印度和中国的科学文明。古希腊罗马的自然哲学是奴隶制时代科学发展的高峰。 古代的科学文明 1、农业与手工业技术 2、天文学和数学 3、解剖学和医药学 4、建筑技术(促进了力学和数学的发展) 二、古代朴素辩证法自然观的基本思想。 古代的自然哲学围绕三个问题展开:万物的本原、宇宙的起源和演化、自然的涵义。 1、万物的本原

【混合式教学设计案例】《量子力学》课程

“微观粒子状态的描述—波函数”混合式教学设计 一、课程教学整体思路 1.课程的建设发展历程 《量子力学》课程是材料物理专业和新能源材料与器件专业一门非常重要的专业基础课程,它是本专业核心课程《固体物理学》和《半导体物理学》,以及其它专业特色课程(如《光电材料与器件》、《半导体材料与器件》、《太阳能电池材料与技术》等)的基础。通过这门课的学习,要求学生较好地掌握量子力学的基本原理,并能够利用量子力学基本原理分析和解决具体的问题,因此本专业的《量子力学》课程的教学内容相对于其它非物理专业的相同课程具有较高的深度。 《量子力学》课程教学和学习难度很大,主要表现在:量子力学概念和原理看上去“有悖于”经典物理学,难以理解和掌握;牵涉到较多的数学基础,数学公式多、变化灵活等。学生学习该课程时困难重重,很多同学达不到课程要求。 为了提升《量子力学》课程的教学效果,本课程组不断进行课程教学改革。为了让学生学习得更加深入、掌握得更加牢固,同时减轻学生的学习压力,从2019版培养计划开始,将课程分为《量子力学

I》和《量子力学II》两门课,各2学分32学时,其中《量子力学 I》为必修,第4学期开课,《量子力学II》为选修,第5学期开课。不断改进教学内容和教学方法,积极采用信息化教学工具辅助教学,积极探索线上线下混合式教学模式,积极进行课程思政建设,不断丰富课程资源等,课程先后获批“信息化教学改革示范项目”、“线上线下混合式‘金课’示范项目”、“省线上线下混合式一流课程项目”、“课程思政示范项目(精品课程)”等。通过不断建设,课程教学效果得到显著提升,学生对课程重要知识点的掌握程度显著提升,学生对课程教学效果评价明显提升。 2.课程的基本信息:课程性质、课时安排、课程特色等 《量子力学I》为材料物理专业的专业必修课程,2学分,32学时,于第四学期开课。本课程主要讲授量子力学的基本概念和基本原理,为后续的《固体物理学》、《半导体物理学》等专业核心课程以及《量子力学II》课程的学习奠定基础。主要内容包括:波函数与薛定谔方程、力学量与算符、角动量与自旋、多粒子体系与全同性原理等。 课程主要特色表现在以下三点: (1)较高的高阶性、创新型、挑战度

周世勋量子力学教程第2版知识点总结笔记课后答案

第1章绪论 1.1复习笔记 一、光的波粒二象性 1黑体辐射 (1)黑体辐射问题所研究的对象 黑体辐射问题所研究的是辐射与周围物体处于平衡状态时的能量按波长(或频率)的分布。所有物体都能发射出热辐射,这种辐射是一定波长范围内的电磁波。对于外来的辐射,物体有反射或吸收的作用。如果一个物体能全部吸收投射在它上面的辐射而无反射,称为绝对黑体,简称黑体。 (2)黑体辐射实验 ①普朗克假设 黑体以为能量单位不连续地发射和吸收频率为的辐射,而不是像经典理论所要求的那样可以连续的发射和吸收辐射能量。 ②普朗克所得到的黑体辐射公式 式中,能量单位称为能量子,h为普朗克常量。 ③普朗克理论意义 突破了经典物理学在微观领域内的束缚,打开了认识光的微粒性的途径。 2光电效应

(1)光量子或光子 电磁辐射不仅在被发射和吸收时以能量为的微粒形式出现,而且以这种形式以速度c在空间运动,这种粒子称为光量子或光子。 (2)光电效应实验现象 当光照射到金属上时,有电子从金属中逸出。这种电子称为光电子。只有当光的频率大于一定值时,才有光电子发射出来,光电子的能量只与光的频率有关,而与光的强度无关。光的强度只影响光电子的数目。(3)光电效应公式 式中,为电子的质量;为电子脱出金属表面后的速度;为金属对电子的束缚能。 3康普顿效应 (1)实验现象 高频率X射线被轻元素中的电子散射后,波长随散射角的增加而增大。 图1-1 (2)康普顿公式

(3)实验意义 从实验上证实了光具有粒子性,为普朗克和爱因斯坦的光量子理论提供了重要的证据。 三、原子结构的玻尔理论 1经典理论在解释原子结构上的困难 (1)经典理论不能建立一个稳定的原子模型,因电子环绕原子核做加速运动,会不断以辐射方式能量,电子运动轨道的曲率半径就会不断减小,电子最后会落到原子核中去。 (2)加速电子所产生的辐射,其频率是连续分布的,这与原子光谱是分立的谱线不符。 2玻尔假设 (1)电子在原子中不可能沿着经典理论所允许的每一个轨道运动,而只能沿着其中一组特殊的轨道运动。称沿这组特殊轨道运动的电子处于稳定状态(简称定态)。 (2)电子保持在该状态时,既不吸收也不发出辐射。 (3)只有当电子由一个定态跃迁到另一个定态时,才产生辐射的吸收或发射现象。电子由能量为Em的定态跃迁到能量为En的定态时所吸收或发射的辐射频率满足: (4)量子化条件:角动量必须是的整数倍。 根据玻尔的这些假设,从经典力学可以推出巴耳末公式:

中科院量子力学考研真题及答案详解

中科院量子力学考研真题及答案详解第一题:有两种题型,一种是考察一维势,即我们常说的一维无限深势阱,阱宽有两种,[0,a]和[-a,a],我们要牢记这两种类型的波函数及能量通式。题目中可能给出在阱中的一自由粒子在某一时刻的波函数,让你求t时刻的波函数,处于基态的几率,粒子的位置动量能量的平均值,动量分布及动量能量的均方差。最新的一种考察动向是,当阱宽扩大时,让你求新基态的几率等。另一种是考察一维势散射,求反射系数和透射系数,这种题目是基本题目。 第二题:考察谐振子,可能是一维也可能是多维,结合微扰考察的几率较大.一般题目中给出哈密顿量,不是标准的谐振子,而是含有x,y和他们的多次幂,让你用微扰求能谱,这里用到一些公式和一些常见的变换。还有一种可能考察电荷受到某一方向的电场的作用(看成微扰)求能量本征值。 第三题:定域电子受(或有磁矩的其他粒子)磁场作用,题目中告诉你t=0时刻粒子具有某方向自旋角动量的取值(可以写出此时刻的波函数),让求以后任意时刻粒子某方向自旋角动量为某一定植的几率。这种题目屡次考察,应引起重视。 第四题:考察自旋为1/2的两个粒子组成的系统,告诉你波函数,让你求某一态(经常考察纠缠态)中两粒子自旋平行,反平行,为零或一个粒子自旋朝上另一个粒子自旋朝下的几率,或一个粒子自旋朝上另一个粒子处于什么状态。 第五题:有两种可能,一种考察自旋轨道耦合结合微扰。另一种可能考察dirac 符号,因为你以后要学高量,高量中使用dirac符号比较频繁,这也是考察的重点。 (只是江湖行侠个人意见,仅共参考)

当然,我们学量子力学不仅仅是为了考试,量子力学是人类发展史上最伟大的理论,没有一门理论像他那样博大精深,他是自然科学王冠上最璀璨的宝石。没有量子力学就没有人类的现代文明,我们物理人更要把他发扬光大。 “我们可以没有相对论,但我们不能没有量子力学” 分析中科大中科院量子力学普通物理考研试题命题规律 一维势:06年第一题[—a,a]型.05年第三题[0,a]型.04第一题年[—a,a] 型.00年[0,a]型.99年第三题.98年第一题. 一维势散射:03年第二题.05年第一题.01年二题. 定域电子受磁场作用:03年第五题.99年第四题.98年第二题.97年第二题.96年第三题. 泡利距阵结合δn : 06年第四题.03年第四题.00年第四题.99年(实验型)第四题. 97 年(实验型)第五题 . 谐振子类谐振子结合微扰:05年第二题第四题.04第二题第四题.01年第五题第六题.00年第五题.99年第二题第五题.98年第三题.97年第四题. 下面总的分析一下普通物理,就近几年的试题来看: (1)力学一般3个题目,60分左右,占总分的40%。 (2)电磁学3个题目,60分左右,占总分的40%。 (3)原子物理2个题目,30分左右,占总分的20%。 下面分3部分分析一下普通物理: (一) 力学(三个题目) 第一个题目一般考察简单物体的运动,运用运动学和牛顿运动定律就能解决,此题属于送分题目,地球人都会做。

中国科学技术大学量子力学公开课学习笔记

中国科学技术大学量子力学公开课学习笔记量子力学是现代物理学中一门重要的学科,研究微观粒子的行为和性质。本文将记录我在中国科学技术大学的量子力学公开课学习中的一些心得和笔记。 第一章:简介 量子力学是20世纪初建立的一门物理学理论,它描述了微观世界的粒子在特定条件下的运动和相互作用规律。量子力学理论的提出颠覆了经典物理学的传统观念,引发了物理学的革命性变革。 第二章:量子力学基本原理 量子力学的基本原理包括态函数、波函数、不确定性原理等。态函数描述了一个物理系统的状态,而波函数则描述了它的运动规律。不确定性原理则揭示了粒子的位置和动量无法同时被精确测量的事实。 第三章:量子力学的数学工具 量子力学使用一套独特的数学工具来描述和计算微观粒子的性质。其中,薛定谔方程是量子力学的核心方程,它可以描述物理系统的时间演化情况。同时,量子力学还利用了矩阵和算符等工具来描述粒子的运动和性质。 第四章:量子力学的测量

量子力学中的测量过程有着独特的规律和特点。测量结果是随机的,且测量改变了系统的状态。测量的过程也揭示了观察者与被观测系统 之间的相互关系。 第五章:量子力学的应用 量子力学不仅仅是一门理论学科,还具有广泛的应用领域。量子力 学在材料科学、精密测量等领域都有重要的应用。同时,量子计算和 量子通信等新兴技术也是基于量子力学原理的。 第六章:量子力学的发展和前景 随着科学技术的不断进步,量子力学理论也在不断发展和演化。量 子力学的研究将继续推动科学的边界,并为未来的技术发展提供新的 突破点。 结语 通过参加中国科学技术大学的量子力学公开课,我对量子力学有了 更深入的了解。量子力学作为一门前沿的学科,探索了微观世界的奥秘,为我们认识和改造世界提供了新的思路和方法。我对于量子力学 的学习充满了兴趣,并期待着在将来能进一步深入研究和应用这门学科。 总结:通过学习中国科学技术大学的量子力学公开课,我对于量子 力学的基本原理、数学工具、测量方法和应用领域有了全面的认识。 量子力学作为一门重要的现代物理学理论,对科学技术和人类社会的

费曼物理学笔记

费曼物理学笔记 费曼物理学笔记是由美国物理学家理查德·费曼撰写的一系列讲义和笔记,旨在向读者介绍物理学的基本原理和概念。费曼物理学笔记以其独特的风格和深入浅出的解释,成为了物理学学习的经典教材之一。本文将对费曼物理学笔记的内容进行介绍和分析。 在费曼物理学笔记中,费曼通过清晰而生动的语言,将复杂的物理概念解释为易于理解的形式。他以生动有趣的故事和例子来阐释物理学原理,使读者能够更好地理解和记忆。费曼物理学笔记的独特之处在于其强调实际问题和实际应用,通过具体的例子来说明所讲述的物理原理在现实世界中的意义和应用。 费曼物理学笔记的内容涵盖了广泛的物理学领域,包括力学、电动力学、热力学、量子力学等。在力学部分,费曼详细讲解了牛顿定律、动量、能量等基本概念,引入了拉格朗日力学和哈密顿力学等高级理论。在电动力学部分,费曼介绍了电荷、电场、电势等概念,讲解了电磁感应、电磁波等电磁现象。在热力学部分,费曼讲述了热力学定律、热力学过程等基本知识,并引入了统计物理学的概念。在量子力学部分,费曼详细解释了波粒二象性、不确定性原理等重要概念,介绍了量子力学的基本原理和数学工具。 费曼物理学笔记的特点之一是强调问题的思考和解决方法。费曼提倡通过问题来学习物理学,他在讲义中提出了一系列问题和习题,

引导读者思考和动手解决。通过解决问题,读者能够更好地理解物理学的原理和概念,并培养自己的问题解决能力。费曼物理学笔记中的问题和习题涵盖了不同难度和不同领域的内容,既适合初学者入门,也适合高级学习者巩固和拓展知识。 费曼物理学笔记还包括了一些实验和实际应用的讲解。费曼通过实验示例来验证和说明物理原理,使读者能够更好地理解和应用所学知识。他还介绍了物理学在现实世界中的应用,如电子学、核能等。这些实验和应用的讲解使费曼物理学笔记更加生动有趣,增加了读者对物理学的兴趣和动力。 费曼物理学笔记是一本具有独特风格和深入浅出解释的物理学教材。通过清晰的语言、生动的例子和实际应用的讲解,费曼将复杂的物理概念变得易于理解和记忆。通过问题的思考和解决,读者能够更好地掌握物理学的基本原理和方法。费曼物理学笔记不仅适合物理学学习者,也适合对物理学感兴趣的人士阅读和参考。无论是初学者还是高级学习者,都可以从费曼物理学笔记中获得丰富的知识和启发。

材料现代分析方法重点笔记

材料现代分析方法重点笔记 一、材料X射线衍射分析 1、X射线的性质、产生及谱线种类及机理 2、X射线与物质的相互作用:几种现象及机理 3、X射线衍射方向:布拉格方程及推导,X射线衍射方法 4、X射线衍射强度:多晶体衍射图相的形成过程,衍射强度影响因数及积分强度公式 5、多晶体分析方法:X射线衍射仪的构造及各部件的作用,实验参数的选择 6、物相分析及点阵常数精确测定 二、x衍射线知识点 1、X射线的本质 一种电磁波(波长短:0.01-10nm) 2、X射线产生原理 由高速运动着的带电粒子与某种物质相撞击后淬然减速,且与该物质中的内层电子相作用而产生的。 3、X射线产生的几个基本条件 (1)产生自由电子; (2)使电子作定向高速运动: (3)在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物 4、旋转阳极(用于大功率转靶XRD仪)工作原理: 因阳极不断旋转,电子束轰击部位不断改变,故提高功率也不

会烧熔靶面。目前有100kW的旋转阳极,其功率比普通X射线管大数十倍。 5、X射线谱 X射线强度与波长的关系曲线 6、连续x射线谱 管压很低时,例如小于20kv,X射线谱曲线是连续变化的。 7、形成连续x射线谱两种理论解释: 1.经典物理学理论:一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相8/同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X 射线谱。 量子力学概念:当能量为ev的电子与靶的原子整体碰撞时,电子失去自己的能量,其中一部分以光子的形式辐射出去,每碰撞一次,产生一个能量为hv的光子,即“韧致辐射”。大量的电子在到达靶面的时间、条件均不同,而且还有多次碰撞,因而产生不同能量不同强度的光子序列,即形成连续谱。 8、特征(标识)X射线谱 当管电压等于或高于20KV时,则除连续X射线谱外,位于一定波长处还叠加有少数强谱线,它们即特征X射线谱。 9、形成特征X射线谱的理论解释: 原子结构的壳层模型:特征X射线的产生机理与靶物质的原子结

《量子力学二》课程教学大纲

《量子力学二》教学大纲 •课程名称:量子力学(二)课程性质:选修课 •教学目的和要求 量子力学(二)是为高年级本科生开设的物理类专业选修课,是量子力学(一)的基础上进一步了解量子力学规律的开展,是人们对于自然界认识的深化。量子力学的基本规律与某些基本概念是我们认识和改造自然界所不可缺少的工具。由于量子力学所涉及的规律极为普遍,它以深入到物理学的各个领域,以及化学、生物学的某些领域。因此量子力学以成为现代物理学理论基础。 通过量子力学(二)教学应到达如下目的和要求: 1.使学生更深入了解微观世界中的特殊运动规律,进一步掌握量子力学基本原理与方法及其在近代物理学中的广泛应用,适应今后深层次研究需要。 2.培养学生具备一定的分析问题和解决问题的能力,具备从事科学研究的基本素质和能力。 3.使学生在某个方面或领域有较深体会和实践: •教学原那么与教学方法 1.本课程为研究型课程,可结合学生毕业论文和考研展开,并采用教师的主导作用与学生的主体作用协调的原那么。以启发性教学为主,采用灵活多样的教学方法,充分发挥学生的主观能动性。 2.知识的传授与能力的培养相协调的原那么。在传授知识的同时,注重学生能力的培养和全面素质的提而。 3.根据教学内容和教学对象,采用灵活多样的教学方法,以教师讲授为主,讨论和为辅的教学方法。 •教学内容和学时分配 本教学大纲计划总学时为36学时,其中课堂讲授26学时,讨论与练习1()学时;教学内容如下: 一、理论局部(20学时) 1.线性谐振子与占有数表象 2.与时间有关的微扰理论

3.跃迁几率 4.光的发射和吸收 5.选择定那么 6.碰撞过程散射截面 7.犊力场中的弹性散射 8.方形势阱与势垒所产生的散射 9.玻恩近似 10.质心坐标系与实验室坐标系 11.氮原子 12.电场或磁场中运动的粒子能量和波函数 说明:通过讲述以上内容使学生更深层次掌握量子力学的基本规律与某些基本概念,使学生进一步提高处理问题和分析问题的能力。 二、例题与讨论局部(16学时) 1.结合教科书的内容,讲述最基本的题。 2.讲述通过适当的变换后与基本体系一样的题,以及进行讨论。 3.为了针对考研,讲述和讨论比拟典型和难的题。 说明:通过讲述和讨论不同类型的例题来提高学生的分析能力和做题能力,使学生掌握量子力学的做题技巧和方法。 ・考试与评估:由笔记、练习、开卷考试或小论文等综合评定成绩。 •主要参考书目 1.周世勋,《量子力学》,人民教育出版社出版,1979年; 2.曾谨言,《量子力学》,科学出版社出版,1981年; 3.曾谨言,《量子力学导论》,第二版,北京大学出版社出版,1998年。

量子力学笔记

量子力学笔记 一、位移算符^X ,满足^||x x X x >=<则)()(^x x x X ψ=ψ,本征值是λ,对应的本证态是>X |,则)(|X x X x ->=<δ 证明如下: 态>ψ|是位移算符^X 的本征态,即要求>ψ>=ψ||^λX ,>ψ<>=ψ<>=ψ<|||^x x x x X λ即)()(x x x ψ=ψλ,0)()(=ψ-x x λ得 0)(,,0)(,=ψ≠≠ψ=x x x λλλ或又满足归一化条件 1)()(0*=ψψ⎰∞ x x 得 )()(λδ-=ψx x 二、动量算符本征值是^K ,满足^||x i x K x ∂∂->=<对应的本证态是>K |,本征值是k 则iKx e K x >=<| 证明如下:态>ψ|是位移算符^K 的本征态,即要求>ψ>=ψ||^ k K ,>ψ<>=ψ<∂∂>=ψ<|||^x k x x i x K 即ikx Ce x -=ψ)(,C 使得满足归一化条件1)()(0*=ψψ⎰∞x x 得∞ = 1C 总结:^||x x X x >=<,^ ||x i x K x ∂∂->=<,^||k k K k >=<,^||k i k X k ∂∂>=<,iKx e K x >=<|,ikX e X k ->=<|,)(|k K K k ->=<δ,)(|X x X x ->=<δ。 三、我要态>ψ|在位移本证态>X |上的展开)(x ψ和动量本征态>K |上的展开)(k - ψ的 关系:1,)()(||k x e dx x x k dx ikx - -∞∞∞∞ ψ=ψ>=ψ><<⎰⎰ 或者2,)()(||x k e dk k k x dk ikx ψ=ψ>=ψ><<- ∞∞∞∞⎰⎰

量子力学中要用到的数学知识大汇总

量子力学中要用到的数学知识大汇总 第一章矩阵 1.1矩阵的由来、定义和运算方法 1.矩阵的由来 2.矩阵的定义 3.矩阵的相等 4.矩阵的加减法 5.矩阵和数的乘法 6.矩阵和矩阵的乘法 7.转置矩阵 8.零矩阵 9.矩阵的分块 1.2行矩阵和列矩阵 1.行矩阵和列矩阵 2.行矢和列矢 3.Dirac符号 4.矢量的标积和矢量的正交 5.矢量的长度或模 6.右矢与左矢的乘积 1.3方阵 1.方阵和对角阵 2.三对角阵 3.单位矩阵和纯量矩阵 4.Hermite矩阵 5.方阵的行列式,奇异和非奇异方阵 6.方阵的迹 7.方阵之逆 8.酉阵和正交阵 9.酉阵的性质

10.准对角方阵 11.下三角阵和上三角阵 12.对称方阵的平方根 13.正定方阵 14.Jordan块和Jordan标准型 1.4行列式求值和矩阵求逆 1.行列式的展开 https://www.360docs.net/doc/da19205514.html,/doc/4b14802796.html,place展开定理 3.三角阵的行列式 4.行列式的初等变换及其性质 5.利用三角化求行列式的值 6.对称正定方阵的平方根 7.平方根法求对称正定方阵的行列之值 8.平方根法求方阵之逆 9.解方程组法求方阵之逆 10.伴随矩阵 11.伴随矩阵法求方阵之逆 1.5线性代数方程组求解 1.线性代数方程组的矩阵表示 2.用Cramer法则求解线性代数方程组 3.Gauss消元法解线性代数方程组 4.平方根法解线性代数方程组 1.6本征值和本征矢量的计算 1.主阵的本征方程、本征值和本征矢量 2.GayleyHamilton定理及其应用 3.本征矢量的主定理 4.Hermite方阵的对角化——计算本征值和本征矢量的Jacobi法1.7线性变换 1.线性变换的矩阵表示 2.矢量的酉变换

高中三年物理知识点归纳总结,衡水中学学霸笔记超详细

高中三年物理知识点归纳总结,衡水中学学霸笔记超详 细 Physics is a fundamental subject that plays a crucial role in our understanding of the natural world. In high school, students are introduced to a wide range of physics concepts and principles that form the foundation of more advanced studies in the field. The three years of high school physics cover a variety of topics, ranging from mechanics, thermodynamics, electromagnetism, to modern physics. 物理是一个基础性学科,在我们理解自然世界方面起着至关重要的作用。在高中阶段,学生们被介绍了各种物理概念和原则,这些概念构成了在该领域更深入研究的基础。高中的三年物理涵盖了各种主题,包括力学、热力学、电磁学以及现代物理。 One of the key topics covered in high school physics is mechanics, which deals with the motion of objects and the forces that affect them. Students learn about concepts such as Newton's laws of motion, projectile motion, and circular motion. Understanding these principles is essential for solving problems related to motion and forces.

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