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内容简介：
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1量
科
普
第4章量子力学的创立
41海森伯的矩阵力学
42薛定谔的波动力学
附:狄拉克和他的q数形式
43量子力学的基本假设和数学框架
44薛定谔方程
46测不准关系
47爱因斯坦与玻尔的争论
47.1爱因斯坦和玻尔在量子力学的解释方面的争论
47.2在测不准关系上的争论
47.3关于量子力学完备性的争论
第5章更多的量子力学基础
5.1波函数坍缩
52态叠加原理
53薛定谔的猫
54泡利不相容原理
561小时可以大致科普量子力学吗?
第6章非定域性和量子纠缠
量子纠
63博姆的隐变量理论,贝尔不等式
64量子密码
65量子隐形传态
66量子通信
67量子计算
目
第7章高等一点点的量子力学
7.1自旋是什么
72非相对论性量子力学的第三种形式
73相对论性量子力学
74量子力学看起来应该是这样的
75密度泛函理论
6量子力学的随机性、叠加性和非定域性
第8章今ri的量子
8.1量子力学和相对论的不相容
83量子力学的学习方法
84谈谈诺贝尔奖
8.5爱因斯坦对量子力学的看法
86杨振宁对量子力学的贡献
参考书目
附录A量子力学发展简史
A.1量子论创立之前经典物理学在热辐射现象上的进展228
A2旧量子论的诞生和发展
A.3量子力学的创立和完善
录B对称性与守恒定律
人名的中英文对照
第1章
引
论
1.1总论
量子力学研究的是微观世界物质粒子的运动规律,是物理
科学一个最重要的分支。量子力学的研究对象涉及原子、分子和
量子力学的巨凝聚态物质,而且包括原子核和基本粒子等。量子力学在化学
大影响远远超出了
材料学和生物学等学科以及许多近代技术中均得到了广泛的应
人类科学史上的
任何一种理论,值用。它与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱。量子
得一个有科学素养力学已经取得了惊人的成功,至今还没有发现一项量子力学的理
的人去认真地了
论预言是错的。当今全球经济的大约1/3依赖于以量子力学为基
础而发展起来的学科,例如半导体物理学、原子物理学、固体物
量子力学奠定理学、量子光学、核物理学和粒子物理学甚至于包括化学和宇宙
原子弹、核技学等。
术、半导体工业等
19世纪末,人类在生产实践中发现旧有的经典物理学理论
许多重要领域的基
础,如今又在量子
无法解释微观系统的一些实验事实。于是,经过物理学家们的努
计算、保密通信等‖力,在20世纪初(主要是20年代)创立了量子力学,解释了经
现代高科技领域大典物理学不能解释的现象。量子力学从根本上改变了人类对物质
显身手
结构及其相互作用的理解。现在,除了需要透过广义相对论描写
的引力之外,迄今所有的基本相互作用都可以在目前的量子力学
(量子场论)框架内描述
量子力学是同20世纪一起来到人间的。奇妙的是,量子力
学甚至有一个大家公认的诞生ri,那就是:1900年12月14ri
这一天,德guo伟大的物理学家普朗克在柏林德guo科学院物理学年
会上宣布了他的伟大发现—能量量子化假说,即标志着量子论
的诞生。量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考
方式。它能很好地解释原子结构、原子光谱的规律性、化学元素
的性质、光的吸收与辐射等。人们将量子的发现称为人类科学和
思想领域中的一场伟大的ge命。继普朗克发现量子之后,量子力
学的发展远远超出了任何一个最能幻想的科幻小说家的想象
量子力学的发展主要可以分为两个阶段,即1900年至1925
年的旧量子论时期和1925年以后的量子力学理论的正式创立和
关于正统的量子力学理论创立之前的旧量子论时代
(19001925年)
量子力学的发
旧量子论主要包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子
展可主要分为两个
段,即从1900年
理论和玻尔的原子理论。关于旧量子论的创立,普朗克作出了非至15年的旧量
常特殊的贡献,取得了划时代意义的突破—一第一个窥见了“量子论时期以及1925
子”。人们在研究黑体辐射时,发现维恩公式只在短波范围成
和完善阶段。
立,而瑞利公式只在长波范围适用,这两个公式当时各自独立地
在各自的频率区域内成立。1900年10月,普朗克“无意”中凑
出了一个公式,它很自然地在短波区域趋于维恩公式,而在长波
区域趋于瑞利公式。1900年10月19ri,普朗克在柏林物理学
会的会议上提出了上述公式。这个公式被发现与实验数据符合得
非常好。普朗克非常清楚公式的背后一定隐藏着重要的“东西”,
这最终促成了上面提到的1900年12月14ri量子假说理论的诞
生。所谓的“量子”,就
量的释放和吸收都是不连续的
而是一小份一小份地进行。普朗克把这每一小份能量称为一个
“量子
1905年,爱因斯坦引进光量子的概念,并给出了光子的能量
爱因斯坦是量
动量与辐射的频率和波长的关系,成功地解释了光电效应。此外,于力学理论解释的
爱因斯坦又提出固体的振动能量也是量子化的,从而解释了低Wen最著名的质疑者
下固体比热的问题。可以看到,爱因斯坦对早期量子理论的发展他是他自对子
力学的发展作出了
起到了举足轻重的作用。1913年,玻尔在卢瑟福有核原子模型童要的贡献。
的基础上建立起原子的量子理论,按照这个理论,电子只能在分
立的轨道上运动。玻尔是旧量子论时代的领袖人物,团结和鼓励
了一大批在量子力学领域取得辉煌成就的年轻人。在人们认识到
光具有波动和微粒的二象性之后,1923年法guo物理学家德布罗
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