1、第三章：量子力学初步,Atomic Physics 原子物理学,结束,结束,第一节：物质的二象性,第三章：量子力学初步,目录,next,back,波动性：干涉、衍射、偏振,光的二象性,德布罗意波,光的二象性,粒子性：黑体辐射、光电效应中的表现,德布罗意波,结束,第一节：物质的二象性,第三章：量子力学初步,目录,next,back,德布罗意波：,光的二象性,德布罗意波,德布罗意波实验检验,戴维孙、革末的电子衍射（散射）实验(1927年),菊池正士、G P 汤姆逊和塔尔塔科夫斯基透射衍射实验（1928年）,结束,第一节：物质的二象性,第三章：量子力学初步,目录,next,back,透射衍射：,光的
2、二象性,德布罗意波,结束,第一节：物质的二象性,第三章：量子力学初步,目录,next,back,光的二象性,德布罗意波,单缝衍射：,结束,第一节：物质的二象性,第三章：量子力学初步,目录,next,back,光的二象性,德布罗意波,结束,第一节：物质的二象性,第三章：量子力学初步,目录,next,back,光的二象性,德布罗意波,结束,第一节：物质的二象性,第三章：量子力学初步,目录,next,back,光的二象性,德布罗意波,一束电子中，电子的动能为200eV，电子的德布罗意波长？,结束,第一节：物质的二象性,第三章：量子力学初步,目录,next,back,光的二象性,德布罗意波,电子显微镜
3、：比光更短的波长，更高的分辨率,结束,第二节：测不准原理,第三章：量子力学初步,目录,next,back,测不准原理,光的二象性,德布罗意波,结束,第二节：测不准原理,第三章：量子力学初步,目录,next,back,光的二象性,德布罗意波,单缝衍射估计测不准关系：,单缝衍射关系,结束,第二节：测不准原理,第三章：量子力学初步,目录,next,back,光的二象性,德布罗意波,测不准关系是普遍原理：,测不准关系反映的能级宽度与寿命：,结束,第三节：波函数及其物理意义,第三章：量子力学初步,目录,next,back,波函数的意义,波函数的特征,自由粒子的波函数：,物质波的实质,波函数与玻尔轨道量子
4、化条件,复数数形式：,结束,第三节：波函数及其物理意义,第三章：量子力学初步,目录,next,back,波函数的意义,波函数的特征,利用：,物质波的实质,波函数与玻尔轨道量子化条件,量子力学中波函数的形式：,结束,第三节：波函数及其物理意义,第三章：量子力学初步,目录,next,back,波函数的意义,波函数的特征,波函数的意义,波函数与玻尔轨道量子化条件,波包：,大量粒子分布密度的变化,电子的双缝干涉,在每次只有一个电子通过狭缝的情况下仍有干涉图样,结束,第三节：波函数及其物理意义,第三章：量子力学初步,目录,next,back,波函数的意义,波函数的特征,波恩提出德布罗意波的统计意义：波函
5、数反映粒子在空间出现的几率,波函数与玻尔轨道量子化条件,按照宏观概念中由波幅反映的光强与微观概念光子数的对应关系，d体积内发现粒子的概率由波函数的幅度决定：,结束,第三节：波函数及其物理意义,第三章：量子力学初步,目录,next,back,波函数的意义,波函数的特征,按照波函数的物理意义，波函数应该满足条件:,波函数与玻尔轨道量子化条件,连续、单值、有限、归一化,结束,第三节：波函数及其物理意义,第三章：量子力学初步,目录,next,back,波函数与玻尔轨道量子化条件：,波函数的单值性要求轨道周长必须是德布罗意波长的整数倍：,结束,第四节：薛定谔方程,第三章：量子力学初步,目录,next,b
6、ack,结束,第四节：薛定谔方程,第三章：量子力学初步,目录,next,back,对波函数：,求偏导数得：,结束,第四节：薛定谔方程,第三章：量子力学初步,目录,next,back,在有外场时：,无外场时：,结束,第四节：薛定谔方程,第三章：量子力学初步,目录,next,back,如果外场V只是位置坐标的函数，不随时间改变，波函数可以为两部分的乘积：,定态薛定谔方程,定态,力学量算符,定态：能量不随时间改变的态,带入薛定谔方程分离变量：,上式左右应是与空间、时间无关的常数,结束,第四节：薛定谔方程,第三章：量子力学初步,目录,next,back,定态薛定谔方程,定态,力学量算符,由,得,定态薛
7、定谔方程,结束,第四节：薛定谔方程,第三章：量子力学初步,目录,next,back,力学量的算符,定态,力学量算符,由,得,算符：在运算上存在的对应关系,结束,第四节：薛定谔方程,第三章：量子力学初步,目录,next,back,在经典力学中,定态,力学量算符,称为哈密顿量。,算符：在运算上存在的对应关系,称为哈密顿算符。,定态薛定谔方程：,结束,上节回顾,第三章：量子力学初步,目录,next,back,得布罗意波：,自由粒子波函数的表达：,哈密顿算符：,测不准关系：,波函数的物理意义：,波函数应满足的条件：,连续、单值、有限、归一化,薛定谔方程：,定态薛定谔方程：,结束,第五节：量子力学问题简
8、例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,势垒,哈密顿算符,定态薛定谔方程：,无限势井,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,哈密顿算符,定态薛定谔方程：,无限势井,在I区：,势垒,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,定态薛定谔方程：,无限势井,在I区：,势垒,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,无限势井,在I区：,势垒,
9、结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,无限势井,在I I区：,势垒,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,无限势井,考虑波函数的连续性，在I 区的边界，波函数应等于零：,势垒,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,无限势井,势垒,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,无限势井,使用归一化条件：,
10、势垒,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,无限势井,势垒,能量量子化：,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维无限深势井中的粒子,简谐振子,无限势井,宇称：镜像对称空间物理性质的分布,宇称是偶性的,宇称是奇性的,势垒,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维谐振子,简谐振子,势垒,哈密顿函数：,哈密顿算符：,定态薛定谔方程：,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维谐振子,简谐振子,势
11、垒,变形为：,化简为：,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,一维谐振子,简谐振子,势垒,解：,厄米特多项式,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,势垒,简谐振子,势垒,求粒子在三个不同区域出现的几率,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,势垒,简谐振子,势垒,I 区,II 区,III 区,粒子在III 区出现的几率不是零,结束,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,势垒,简谐振子,势垒,由I 区到III 区的透射率：,隧道效应,结束
12、,第五节：量子力学问题简例,第三章：量子力学初步,目录,next,back,势垒,扫描隧道显微镜,隧道电流：,1981年，德裔物理学家葛.宾尼(Gerd Bining)博士和他的导师海.罗雷尔(Heinrich Rohrer)博士发明。1986年获诺奖。,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,势能：,球对称分布，采用球坐标：,定态方程：,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,分离变量,得：,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,分离变量,得：,结束,第
13、六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,分离变量,关于R的方程为：,关于的方程变为：,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,分离变量,求解：,得：,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,波函数：,能量：,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,角动量算符：,角动量：,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,能量：,角动量：,Z分量：,同一能量（n），有n个可能的不同角动量,同一角动量（），有2 +1个不同空间取向,原子状态是高度简并的，同一能量有n(2n+1)个不同状态,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,电子被发现的几率：,反映几率随半径的变化,反映几率随的变化,反映几率随的变化,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,电子被发现的几率：,结束,第六节：量子力学对氢原子的描述,第三章：量子力学初步,目录,next,back,电子被发现的几率：,第二章：原子的量子态：玻尔模型,结束,本章结束,目录,
