高二物理競(jìng)賽量子力學(xué)課件

1量子力學(xué)糾纏與微腔實(shí)驗(yàn)進(jìn)展----糾纏光源我們選用紫外半導(dǎo)體激光器作為泵浦光源（405nm），通過(guò)參量下轉(zhuǎn)換過(guò)程泵浦BBO晶體產(chǎn)生810nm波段的糾纏光，通過(guò)符合測(cè)量得到糾纏光源。目前的單路計(jì)數(shù)率可以達(dá)到50000c/s，符合計(jì)數(shù)率可以達(dá)到3000c/s，探測(cè)器暗計(jì)數(shù)100c/s。其優(yōu)勢(shì)是體積小，可以集成。系統(tǒng)原理圖實(shí)驗(yàn)裝置糾纏與微腔實(shí)驗(yàn)----回音壁模式光學(xué)微腔微芯圓環(huán)微腔中的光場(chǎng)測(cè)量通過(guò)掃頻的方法進(jìn)行，由于其在光場(chǎng)作用下具有熱效應(yīng)和光力效應(yīng)，所以對(duì)于環(huán)境的改變極為敏感，可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的傳感器件。微腔內(nèi)光場(chǎng)可以和原子耦合，實(shí)現(xiàn)對(duì)于原子的操控，實(shí)現(xiàn)單光子的量子晶體管和量子開(kāi)關(guān)，所以微腔可以作為量子光學(xué)和量子信息研究的平臺(tái)?；匾舯谀Ｊ轿⑶坏脑韴D回音壁模式微腔的探測(cè)系統(tǒng)量子力學(xué)與電子信息學(xué)的結(jié)合More定律的物理極限More定律:18個(gè)月CPU速度加倍，單位面積上集成的晶體管數(shù)目加倍Quantuminformation1992-2015Quantuminformation1992-2015Adamantium在發(fā)現(xiàn)石墨烯以前，大多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為，熱力學(xué)漲落不允許任何二維晶體在有限溫度下存在。所以，它的發(fā)現(xiàn)立即震撼了凝聚態(tài)物理界。雖然理論和實(shí)驗(yàn)界都認(rèn)為完美的二維結(jié)構(gòu)無(wú)法在非絕對(duì)零度穩(wěn)定存在,但是單層石墨烯在實(shí)驗(yàn)中被制備出來(lái)。HOW？12KonstantinNovoselovBorn:1974,NizhnyTagil,RussiaAffiliationatthetimeoftheaward:

UniversityofManchester,Manchester,UnitedKingdomAndreGeimBorn:1958,Sochi,RussiaAffiliationatthetimeoftheaward:UniversityofManchester,Manchester,UnitedKingdom量子力學(xué)課程量子力學(xué)課程考試形式：期末60%+作業(yè)30%+論文10%；課程形式：講授，習(xí)題課，課后答疑，專題討論；助教：唐大偉聯(lián)系方式體時(shí)間待定量子的概念黑體輻射中的紫外災(zāi)難普朗克假設(shè)1900年4月27日，倫敦皇家研究所WilliamThomson《在熱和光動(dòng)力理論上空的19世紀(jì)烏云》“Thebeautyandclearnessofthedynamicaltheory,whichassertsheatandlighttobemodesofmotion,isatpresentobscuredbytwoclouds.”Twoclouds:以太理論和黑體輻射理論.19索爾維會(huì)議--1910組織者:古德施密特,索爾維地點(diǎn):比利時(shí)布魯塞爾內(nèi)容:量子理論,輻射現(xiàn)象,氣體運(yùn)動(dòng)理論疑問(wèn):h關(guān)鍵人物:愛(ài)因斯坦,普朗克,盧瑟福,“德布羅意”……后來(lái)…………20第五屆索爾維會(huì)議21熱輻射的基本概念（1）單色輻射出射度單位時(shí)間內(nèi)從物體單位表面積發(fā)出的頻率在附近單位頻率區(qū)間內(nèi)的電磁波的能量.單位：?jiǎn)挝唬海?）輻射出射度單位時(shí)間，單位面積上所輻射出的各種頻率（或各種波長(zhǎng)）的電磁波的能量總和.2202468101221210468太陽(yáng)鎢絲可見(jiàn)光區(qū)

太陽(yáng)

鎢絲鎢絲和太陽(yáng)的單色輻出度曲線23黑體若物體在任何溫度下，能吸收一切外來(lái)的電磁輻射，則稱此物體為黑體.（絕對(duì)黑體）.24黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律黑體單色輻出度的實(shí)驗(yàn)曲線25黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律斯特藩-玻耳茲曼定律斯特藩-玻耳茲曼常數(shù)總輻出度式中維恩位移定律

峰值波長(zhǎng)26

123624瑞利-金斯公式紫外災(zāi)難實(shí)驗(yàn)曲線****************T=2000K

K瑞利-金斯公式經(jīng)典物理的困難27普朗克假設(shè)普朗克黑體輻射公式普朗克黑體輻射公式普朗克常數(shù)28黑體中的分子、原子的振動(dòng)可看作諧振子，這些諧振子的能量狀態(tài)是分立的，相應(yīng)的能量是某一最小能量的整數(shù)倍,即，2

，3

，…n,稱為能量子，n

為量子數(shù).普朗克量子假設(shè)普朗克量子假設(shè)是量子力學(xué)的里程碑.1900年12月14日，普朗克宣讀了黑體輻射論文，宣告了quantum的誕生，那一年他42歲。同年，一個(gè)名叫AlbertEinstein的青年從ETH畢業(yè)，沒(méi)找到工作……；在丹麥，15歲的尼爾斯波爾正在讀中學(xué)。

在奧地利維也納的一所高級(jí)中學(xué)，13歲的ErwinSchrodinger正在讀中學(xué)（跟Boltzmann校友）。

LouisdeBroglie當(dāng)時(shí)8歲，法國(guó)貴族。

WolfgangPauli出生8個(gè)月，再過(guò)一年，維爾茲堡一個(gè)名叫WernerHeisenberg的希臘小孩誕生，同年，意大利羅馬誕生了EnricoFermi……---AlbertEinstein

(1879-1955,German,Swiss,US)NobelPrize:1921(forphotoelectriceffect)“Quantummechanics:Realblackmagiccalculus”1999

---NielsBohr

(1885-1962,Danish)

NobelPrize:1922(foratomicmodel)"Andanyonewhothinkstheycantalkaboutquantumtheorywithoutfeelingdizzyhasn'tyetunderstoodthefirstthingaboutit."

---RichardFeynman

(1918-1988,American)

NobelPri