2022-2023學(xué)年高二物理競賽習(xí)題：量子力學(xué)的建立

量子力學(xué)的建立

量子力學(xué)的建立黑體輻射問題----普朗克常數(shù)的提出；

波粒二象性問題---波函數(shù)的提出；

粒子演化動力學(xué)問題---薛定諤方程的提出；

系統(tǒng)演化問題----算符概念的提出；

探測問題-----波函數(shù)塌縮理論的提出；3德布羅意的物質(zhì)波理論告訴我們,微觀粒子具有波粒二象性，其位置與動量不能同時確定.所以已無法用經(jīng)典物理方法去描述其運(yùn)動狀態(tài).用波函數(shù)來描述微觀粒子的運(yùn)動.1波函數(shù)波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋4(1)經(jīng)典的波與波函數(shù)

電磁波

機(jī)械波

經(jīng)典波為實函數(shù)波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋5(2)量子力學(xué)波函數(shù)(復(fù)函數(shù))描述微觀粒子運(yùn)動的波函數(shù)微觀粒子的波粒二象性自由粒子的能量和動量是確定的，其德布羅意頻率和波長不變，可認(rèn)為是一平面單色波.波列無限長，根據(jù)不確定原理，粒子在x方向上的位置完全不確定.波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋6量子力學(xué)基本假設(shè)-1微觀粒子受外場作用，不再是自由粒子，仍具有波粒二象性，其狀態(tài)仍用波函數(shù)

(x,t)描寫，具體形式由外場、邊界條件等確定。波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋7自由粒子平面波函數(shù)2

波函數(shù)的統(tǒng)計意義概率密度表示在某處單位體積內(nèi)粒子出現(xiàn)的概率正實數(shù)波函數(shù)是復(fù)數(shù)不代表任何可觀測的物理量波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋8

某一時刻出現(xiàn)在某點附近在體積元中的粒子的概率為可見，德布羅意波(或物質(zhì)波)與機(jī)械波、電磁波不同，是一種概率波.波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋9標(biāo)準(zhǔn)條件波函數(shù)必須是單值、連續(xù)、有限的函數(shù).歸一化條件(束縛態(tài))

某一時刻整個空間內(nèi)發(fā)現(xiàn)粒子的概率為波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋10波函數(shù)的統(tǒng)計解釋大量電子一次行為波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋11大量電子個人行為25-1波函數(shù)及其統(tǒng)計解釋12電子密集處，波的強(qiáng)度大；電子稀疏處，波的強(qiáng)度小.從波動性方面解釋電子束狹縫電子的單縫衍射13在某處德布羅意波的強(qiáng)度與粒子在該處附近出現(xiàn)的概率成正比.結(jié)論(統(tǒng)計解釋)

1926年玻恩提出，德布羅意波為概率波.14一切微觀粒子都具有波粒二象性h1.粒子性非經(jīng)典的粒子，沒有軌道的概念，強(qiáng)調(diào)整體性。2.波動性非經(jīng)典的