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量子力学是现代物质科学的支柱。兰州大学钱伯初先生主讲的这部量子力学教学视频为大家详细讲述了波函数与Schrodinger方程,一维势场中的粒子,力学量用算符表达,力学量随时间的演化与对称性,中心力场,电磁场中粒子的运动,量子力学的矩阵形式与表象变换,自旋,力学量本征值问题的代数解法等内容。
量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一,而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。
量子力学的基本原理包括量子态的概念,运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。
在量子力学中,一个物理体系的状态由波函数表示,波函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程,该方程预言体系的行为,物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示;测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作,对应于代表该量的算符对其波函数的作用;测量的可能取值由该算符的本征方程决定,测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。
波函数的模平方代表作为其变数的物理量出现的几率密度。根据这些基本原理并附以其他必要的假设,量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。
关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。
但量子力学的预言和经典物理学运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的。在经典物理学理论中,对一个体系的测量不会改变它的状态,它只有一种变化,并按运动方程演进。因此,运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。
但在量子力学中,体系的状态有两种变化,一种是体系的状态按运动方程演进,这是可逆的变化;另一种是测量改变体系状态的不可逆变化。因此,量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言,只能给出物理量取值的几率。在这个意义上,经典物理学因果律在微观领域失效了。
据此,一些物理学家和哲学家断言量子力学摈弃因果性,而另一些物理学家和哲学家则认为量子力学因果律反映的是一种新型的因果性——几率因果性。量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间定义的,态的任何变化是同时在整个空间实现的。
20世纪70年代以来,关于远隔粒子关联的实验表明,类空分离的事件存在着量子力学预言的关联。这种关联是同狭义相对论关于客体之间只能以不大于光速的速度传递物理相互作用的观点相矛盾的。于是,有些物理学家和哲学家为了解释这种关联的存在,提出在量子世界存在一种全局因果性或整体因果性,这种不同于建立在狭义相对论基础上的局域因果性,可以从整体上同时决定相关体系的行为。
量子力学用量子态的概念表征微观体系状态,深化了人们对物理实在的理解。微观体系的性质总是在它们与其他体系,特别是观察仪器的相互作用中表现出来。
- 01.开场白、绪论(上).
- 02.绪论(下)、动量、能量算符.
- 03. 薛定谔方程,波函数的统计解释.
- 04.连续性方程.
- 05.定态.
- 06.一维定态 1.
- 07.一维定态的基本定理.
- 08.无限深势阱、有限深势阱.
- 09.有限深势阱的能级.
- 10.有限深势阱能级量子化,delta势.
- 11.一维谐振子.
- 12.经典禁区、厄密多项式.
- 13.厄密多项式的正交性与归一化.
- 14.势垒散射1.
- 15.势垒散射 2 、Delta势、态叠加原理.
- 16.算符的本征值.
- 17.角动量的本征值.
- 18.算符的共扼、平均值公式.
- 19.任意态下力学量的取值及其概率、对易公式.
- 20.量子力学中常用的对易式、共同本征态.
- 21.角动量平方与Z分量共同本征态、不确定关系.
- 22.箱归一化
- 23.第三章习题、力学量的平均值随时间的变化.
- 24.埃仑费斯特定理.
- 25.海森堡图象、位力定理.
- 26.守恒量与对称性、宇称变换.
- 27.转动对称、海尔曼定理.
- 28.中心力场薛定谔方程.
- 29.中心力场中的能级.
- 30.无限深球形势阱.
- 31.变量替换、合流超几何方程.
- 32.合流超几何方程解法、氢原子问题.
- 33.氢原子问题 1.
- 34.氢原子问题 2.
- 35.电荷密度算符.
- 36.电流密度算符.
- 37.表象理论、狄拉克符号.
- 38.基矢组、力学量的矩阵理论 1.
- 39.力学量的矩阵理论 2.
- 40.表象变换 1.
- 41.表象变换 2 ..
- 42.坐标表象、动量表象、两表象之间的公式..
- 43.能量表象、求和公式 ..
- 44.谐振子的升降算符.
- 45.利用谐振子升降算符解决谐振子问题..
- 46.角动量的升降算符 1 ..
- 47.电子自旋算符的引入.
- 48.角动量升降算符 2 自旋概论.
- 49.自旋、泡利矩阵.
- 50.自旋算符的公式.
- 51.电子的总角动量 自旋轨道角动量耦合.
- 52.塞曼效应.
- 53.两个自旋为1-2粒子系统的总自旋.
- 54.角动量耦合.
- 55.多粒子体系交换对称性.
- 56.单粒子近似、泡利不相容原理.
- 57.非简并态微扰论 1..
- 58.非简并态微扰 2.
- 59.非简并态微扰 3 、简并态微扰1..
- 60.简并态微扰2 ..
- 61.stark效应 ..
- 62.单原子光谱的精细结构.
- 63.变分法.
- 64.氦原子基态.
- 65.氢正离子和氢分子.
- 66.量子散射 1.
- 67.量子散射2.
- 68.量子跃迁 1.
- 69.量子跃迁 2.
- 70.量子跃迁 3.
- 71.爱因斯坦受激幅射理论、选择定则.
- 72.选择定则一种定性推导.
- 73.习题课:自旋 1.
- 74.习题课:自旋 2.
- 75.量子力学 考研、考试 辅导 1.
- 76.量子力学 考研、考试 辅导 2.
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