第一章量子力学基础知识 (课堂讲授8学时) 1.微观粒子的运动特征 2.量子力学基本假设 3.算符、本征方程及其解 4.势箱中自由粒子的薛定谔 方程及其解
第一章 量子力学基础知识 （课堂讲授8学时） 1 . 微观粒子的运动特征 2 . 量子力学基本假设 3 . 算符、本征方程及其解 4 . 势箱中自由粒子的薛定谔 方程及其解
十九世纪末的物理学 十九世纪末,经典物理学已经形成一个相当 完善的体系,机械力学方面建立了牛顿三大定律, 热力学方面有吉布斯理论,电磁学方面用麦克斯 韦方程统一解释电、磁、光等现象,而统计方面 有玻耳兹曼的统计力学。当时物理学家很自豪地 说,物理学的问题基本解决了,一般的物理都可 以从以上某一学说获得解释。唯独有几个物理实 验还没找到解释的途径,而恰恰是这几个实验为 我们打开了一扇通向微观世界的大门
十九世纪末，经典物理学已经形成一个相当 完善的体系，机械力学方面建立了牛顿三大定律， 热力学方面有吉布斯理论，电磁学方面用麦克斯 韦方程统一解释电、磁、光等现象，而统计方面 有玻耳兹曼的统计力学。当时物理学家很自豪地 说，物理学的问题基本解决了，一般的物理都可 以从以上某一学说获得解释。唯独有几个物理实 验还没找到解释的途径，而恰恰是这几个实验为 我们打开了一扇通向微观世界的大门。 十九世纪末的物理学
络一的微视粒予的起动五 电子、原子、分子和光子等微观粒子,具有浪粒二象 性的运动特征。这一特征体现在以下的现象中,而这些现 象均不能用经典物理理论来解释,由此人们提出了量子力 学理论,这一理论就是本课程的一个重要基础 黑体是一种能全部吸收照射到它上面的各种波长辐射的 物体。带有一微孔的空心金属球,非常接近于黑体,进 入金属球小孔的辐射,经过多次吸收、反射、使射入的 辐射实际上全部被吸收。当空腔受热时,空腔壁会发出 辐射,极小部分通过小孔逸出。黑体是理想的吸收体 也是理想的发射体
电子、原子、分子和光子等微观粒子，具有波粒二象 性的运动特征。这一特征体现在以下的现象中，而这些现 象均不能用经典物理理论来解释，由此人们提出了量子力 学理论，这一理论就是本课程的一个重要基础。 1.1.1 黑体是一种能全部吸收照射到它上面的各种波长辐射的 物体。带有一微孔的空心金属球，非常接近于黑体，进 入金属球小孔的辐射，经过多次吸收、反射、使射入的 辐射实际上全部被吸收。当空腔受热时，空腔壁会发出 辐射，极小部分通过小孔逸出。黑体是理想的吸收体， 也是理想的发射体。 第一节.微观粒子的运动特征
个吸收全部入射线的表面称为黑体表面 个带小孔的空腔可视为黑体表面。它几乎完全 吸收入射幅射。通过小孔进去的光线碰到内表面 时部分吸收,部分漫反射,反射光线再次被部分 吸收和部分漫反射…,只有很小部分入射光有 机会再从小孔中出来。如图1-1所示 黑体辐射示意图 图l-1
一个吸收全部入射线的表面称为黑体表面。 一个带小孔的空腔可视为黑体表面。它几乎完全 吸收入射幅射。通过小孔进去的光线碰到内表面 时部分吸收，部分漫反射，反射光线再次被部分 吸收和部分漫反射……，只有很小部分入射光有 机会再从小孔中出来。如图1－1所示
图1-2 图1-2表示 1727 在四种不同的 温度下,黑体 单位面积单位 波长间隔上发 射的功率曲线。 强度 十九世纪末, 1477 科学家们对黑 体辐射实验进 行了仔细测量, 1227 发现辐射强度 977 对腔壁温度T 的依赖关系。 01234 波长(×10“厘米)
图1－2表示 在四种不同的 温度下，黑体 单位面积单位 波长间隔上发 射的功率曲线。 十九世纪末， 科学家们对黑 体辐射实验进 行了仔细测量， 发现辐射强度 对腔壁温度 T 的依赖关系