量子力學課程教學大綱
1. 急用物理學與現代文明的知識!!!
樓主你好,很高興能幫助你,你勇往無前的膽識和對物理學的熱情讓我油然欽佩,希望下面的資料能最大限度的幫助你:物理(Physics)拼音:wù lǐ,全稱物理學。物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學。在現代,物理學已經成為自然科學中最基礎的學科之一。經過大量嚴格的實驗驗證的物理學規律被稱為物理學定律。然而如同其他很多自然科學理論一樣,這些定律不能被證明,其正確性只能經過反覆的實驗來檢驗。
「物理」一詞的最先出自希臘文φυσικ,原意是指自然。古時歐洲人稱呼物理學作「自然哲學」。從最廣泛的意義上來說即是研究大自然現象及規律的學問。漢語、日語中「物理」一詞起自於明末清初科學家方以智的網路全書式著作《物理小識》。
在物理學的領域中,研究的是宇宙的基本組成要素:物質、能量、空間、時間及它們的相互作用;藉由被分析的基本定律與法則來完整了解這個系統。物理在經典時代是由與它極相像的自然哲學的研究所組成的,直到十九世紀物理才從哲學中分離出來成為一門實證科學。
物理學與其他許多自然科學息息相關,如數學、化學、生物和地理等。特別是數學、化學、生物學。化學與某些物理學領域的關系深遠,如量子力學、熱力學和電磁學,而數學是物理的基本工具。
「物理」二字出現在中文中,是取「格物致理」四字的簡稱,即考察事物的形態和變化,總結研究它們的規律的意思。我國的物理學知識,在早期文獻中記載於《天工開物》等書中。
從古時候起,人們就嘗試著理解這個世界:為什麼物體會往地上掉,為什麼不同的物質有不同的性質等等。宇宙的性質同樣是一個謎,譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什麼規律在運動,並且是什麼力量決定著這些規律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界,然而其中的大多數都是錯誤的。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論,它們不像今天的理論通常需要被有系統的實驗證明。像托勒密(Ptolemy)和亞里士多德(Aristotle)提出的理論,其中有些與我們日常所觀察到的事實是相悖的。當然也有例外,譬如印度的一些哲學家和天文學家在原子論和天文學方面所給出的許多描述是正確的,再舉例如希臘的思想家阿基米德(Archimedes)在力學方面導出了許多正確的結論,像我們熟知的阿基米德定律。
在十七世紀末期,由於人們樂意對原先持有的真理提出疑問並尋求新的答案,最後導致了重大的科學進展,這個時期現在被稱為科學革命。科學革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要發展,包括:印度數學暨天文學家Aryabhata以日心的太陽系引力為基礎所發展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學家Hin及Jaina發展的原子理論基本概念、由印度佛教學者Dignāga及Dharmakirti所發展之光即為能量粒子之理論、由穆斯林科學家Ibn al-Haitham(Alhazen)所發展的光學理論、由波斯的天文學家Muhammad al-Fazari所發明的星象盤,以及波斯科學家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密體系之重大缺陷。
中國物理教育史
中國物理教育史是研究中國物理教育產生、發展及其規律的教育科學。其內容可概括為兩個方面:一是從物理教育的角度,反映和研究我國各個時代或歷史時期物理教育的指導思想、課程設置、教學大綱、課程教材、教學理論和教學方法等的演變過程;二是從社會歷史的沿革,分析和探求引起我國物理教育發展中發生這樣或那樣變化的原因。從而呈現我國物理教育發展過程的特點及其規律。
學習和研究中國物理教育史,具有十分重要的現實意義和深遠的歷史意義。分清和認識我國物理教育遺產中的精華與糟粕,可以批判地繼承和借鑒前人的物理教育經驗,這是改革物理教育、提高物理教學質量的基礎;了解和掌握我國歷次物理教育變革的歷史背景、內容和產生的影響,正確認識其中成敗、得失的根源,可為選擇物理教育改革的方向,確定主攻的目標提供科學的依據,這是深化物理教育改革,使其適應我國歷史性轉變的前提。
物理學是人們對無生命自然界中物質的轉變的知識做出規律性的總結。這種運動和轉變應有兩種。一是早期人們通過感官視覺的延伸,二是近代人們通過發明創造供觀察測量用的科學儀器,實驗得出的結果。物理學從研究角度及觀點不同,可分為微觀與宏觀兩部分,宏觀是不分析微粒群中的單個作用效果而直接考慮整體效果,是最早期就已經出現的,微觀物理學隨著科技的發展理論逐漸完善。
其次,物理又是一種智能。
誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言:「如其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現,倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學,不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示,還因為它在發展、成長的過程中,形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此,使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶,文明的瑰寶。
大量事實表明,物理思想與方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學,乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過,自20世紀中葉以來,在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎,甚至經濟學獎的獲獎者中,有一半以上的人具有物理學的背景;——這意味著他們從物理學中汲取了智能,轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來,卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養的民族是愚蠢的民族!
總之物理學 對於物理學理論和實驗來說,物理量的定義和測量的假設選擇,理論的數學展開,理論與實驗的比較是與實驗定律一致,是物理學理論的唯一目標。
人們能通過這樣的結合解決問題,就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想,其實是物理學理論的目的和結構。是概括規律性的總結,是概括經驗科學性的理論認識。
物理與形而上學的關系
在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上,物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不包依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質,其它性質則是群聚的想像和組合。通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應,但一個實驗不能對應多種關系。也就是說,一個規律可以體現在多個實驗中,但多個實驗不一定只反映一個規律。
對於物理學來說理論預言與現實一致與否是真理的唯一判斷標准。
歷屆諾貝爾物理學獎獲得者:
1901年 W.C.倫琴 (德國人)
發現X 射線
1902年 H.A.洛倫茲、P. 塞曼(荷蘭人)
研究磁場對輻射的影響
1903年 A.H.貝克勒爾(法國人)
發現物質的放射性
P.居里、M.居里(法國人)
從事放射性研究
1904年 J.W.瑞利(英國人)
從事氣體密度的研究並發現氬元素
1905年 P.E.A.雷納爾德(德國人)
從事陰極線的研究
1906年 J.J.湯姆森(英國人)
對氣體放電理論和實驗研究作出重要貢獻
1907年 A.A.邁克爾遜(美國人)
發明了光學干涉儀並且藉助這些儀器進行光譜學和度量學的研究
1908年 G.李普曼(法國人)
發明了彩色照相干涉法(即李普曼干涉定律)
1909年 G.馬克尼(義大利人)、 K . F. 布勞恩(德國人)
開發了無線電通信
O.W.理查森(英國人)
從事熱離子現象的研究,特別是發現理查森定律
1910年 J.O.范德瓦爾斯(荷蘭人)
從事氣態和液態議程式方面的研究
1911年 W.維恩(德國人)
發現熱輻射定律
1912年 N.G.達倫(瑞典人)
發明了可以和燃點航標、浮標氣體蓄電池聯合使用的自動節裝置
1913年 H.卡麥林·昂尼斯(荷蘭人)
從事液體氦的超導研究
1914年 M.V.勞厄(德國人)
發現晶體中的X射線衍射現象
1915年 W.H .布拉格、W.L.布拉格(英國人)
藉助X射線,對晶體結構進行分析
1916年 未頒獎
1917年 C.G.巴克拉(英國人)
發現元素的次級X 輻射的特徵
1918年 M.普朗克(德國人)
對確立量子理論作出巨大貢獻
1919年 J.斯塔克(德國人)
發現極隧射線的多普勒效應以及電場作用下光譜線的分裂現象
1920年 C.E.紀堯姆(瑞士人)
發現鎳鋼合金的反常現象及其在精密物理學中的重要性
1921年 A.愛因斯坦(美籍猶太人)
發現了光電效應定律等
1922年 N.玻爾(丹麥人)
從事原子結構和原子輻射的研究
1923年 R.A.米利肯
從事基本電荷和光電效應的研究
1924年 K.M.G.西格巴恩(瑞典人)
發現了X 射線中的光譜線
1925年 J.弗蘭克、G.赫茲(德國人)
發現原子和電子的碰撞規律
1926年 J.B.佩蘭(法國人)
研究物質不連續結構和發現沉積平衡
1927年 A.H.康普頓(美國人)
發現康普頓效應(也稱康普頓散射)
C.T.R.威爾遜(英國人)
發明了去霧室 ,能顯示出電子穿過空氣的徑跡
1928年 O.W 理查森(英國人)
從事熱離子現象的研究,特別是發現理查森定律
1929年 L.V.德布羅意(法國人)
發現物質波
1930年 C.V.拉曼(印度人)
從事光散方面的研究,發現拉曼效應
1931年 未頒獎
1932年 W.K.海森堡(德國人)
創建了量子力學
1933年 E.薛定諤(奧地利人)、P.A.M.狄拉克(英國人)
發現原子理論新的有效形式
1934年 未頒獎
1935年 J.查德威克(英國人)
發現中子
1936年 V.F.赫斯(奧地利人)
發現宇宙射線;
C.D.安德森(美國人)
發現正電子
1937年 C.J.戴維森(美國人)、G.P.湯姆森(英國人)
發現晶體對電子的衍射現象
1938年 E.費米(義大利人)
發現中子轟擊產生的新放射性元素並發現用慢中子實現核反應
1939年 E.O.勞倫斯(美國人)
發明和發展了迴旋加速器並以此取得了有關人工放射性等成果
1940年 1942年 未頒獎
1943年 O.斯特恩(美國人)
開發了分子束方法以及質子磁矩的測量
1944年 I.I.拉比(美國人)
發明了著名氣核磁共振法
1945年 W.泡利(奧地利人)
發現不相容原理
1946年 P.W.布里奇曼(美國人)
發明了超高壓裝置,並在高壓物理學方面取得成就
1947年 E.V.阿普爾頓(英國人)
從事大氣層物理學的研究,特別是發現高空無線電短波電離層(阿普爾頓層)
1948年 P.M.S.布萊克特(英國人)
改進了威爾遜雲霧室方法,並由此導致了在核物理領域和宇宙射線方面的一系列發現
1949年 湯川秀樹(日本人)
提出核子的介子理論,並預言介子的存在
1950年 C.F.鮑威爾(英國人)
開發了用以研究核破壞過程的照相乳膠記錄法並發現各種介子
1951年 J.D.科克羅夫特(英國人)、E.T.S.沃爾頓(愛爾蘭人)
通過人工加速的粒子轟擊原子,促使其產生核反應(嬗變)
1952年 F.布洛赫、E.M.珀塞爾(美國人)
從事物質核磁共振現象的研究並創立原子核磁力測量法
1953年 F.澤爾尼克(荷蘭人)
發明了相襯顯微鏡
1954年 M.玻恩
在量子力學和波函數的統計解釋及研究方面作出貢獻
W. 博特(德國人)
發明了符合計數法,用以研究原子核反應和γ射線
1955年 W.E.拉姆(美國人)
發明了微波技術,進而研究氫原子的精細結構
P.庫什(美國人)
用射頻束技術精確地測定出電子磁矩,創新了核理論
1956年 W.H.布拉頓、J.巴丁、W.B.肖克利(美國人)
從事半導體研究並發現了晶體管效應
1957年 李政道、楊振寧(美籍華人)
對宇稱定律作了深入研究
1958年 P.A.切倫科夫、I.E.塔姆、I.M.弗蘭克(俄國人)
發現並解釋了切倫科夫效應
1959年 E .G. 塞格雷、O. 張伯倫(美國人)
發現反質子
1960年 D.A.格拉塞(美國人)
發現氣泡室,取代了威爾遜的雲霧室
1961年 R.霍夫斯塔特(美國人)
利用直線加速器從事高能電子散射研究並發現核子
R.L.穆斯保爾(德國人)
從事γ射線的共振吸收現象研究並發現了穆斯保爾效應
1962年 L.D.蘭道(俄國人)
開創了凝集態物質特別是液氦理論
1963年 E. P.威格納(美國人)
發現基本粒子的對稱性以及原子核中支配質子與中子相互作用的原理
M.G.邁耶(美國人)、J.H.D.延森(德國人)
從事原子核殼層模型理論的研究
1964年 C.H.湯斯(美國人)、N.G.巴索夫、A.M.普羅霍羅夫(俄國人)
發明微波射器和激光器,並從事量子電子學方面的基礎研究
1965年 朝永振一郎(日本人)、J. S . 施溫格、R.P.費曼(美國人)
在量子電動力學方面進行對基本粒子物理學具有深刻影響的基礎研究
1966年 A.卡斯特勒(法國人)
發現和開發了把光的共振和磁的共振合起來,使光束與射頻電磁發生雙共振的雙共振法
1967年 H.A.貝蒂 (美國人)
以核反應理論作出貢獻,特別是發現了星球中的能源
1968年 L.W.阿爾瓦雷斯(美國人)
通過發展液態氫氣泡和數據分析技術,從而發現許多共振態
1969年 M.蓋爾曼(美國人)
發現基本粒子的分類和相互作用
1970年 L.內爾(法國人)
從事鐵磁和反鐵磁方面的研究
H.阿爾文(瑞典人)
從事磁流體力學方面的基礎研究
1971年 D.加博爾(英國人)
發明並發展了全息攝影法
1972年 J. 巴丁、L. N. 庫柏、J.R.施里弗(美國人)
從理論上解釋了超導現象
1973年 江崎玲於奈(日本人)、I.賈埃弗(美國人)
通過實驗發現半導體中的「隧道效應」和超導物質
B.D.約瑟夫森(英國人)
發現超導電流通過隧道阻擋層的約瑟夫森效應
1974年 M.賴爾、A.赫威斯(英國人)
從事射電天文學方面的開拓性研究
1975年 A.N. 玻爾、B.R.莫特爾森(丹麥人)、J.雷恩沃特(美國人)
從事原子核內部結構方面的研究
1976年 B. 里克特(美國人)、丁肇中(美籍華人)
發現很重的中性介子– J /φ粒子
1977年 P.W. 安德林、J.H. 范弗萊克(美國人)、N.F.莫特(英國人)
從事磁性和無序系統電子結構的基礎研究
1978年 P.卡爾察(俄國人)
從事低溫學方面的研究
A.A.彭齊亞斯、R.W.威爾遜(美國人)
發現宇宙微波背景輻射
1979年 S. L.格拉肖、S. 溫伯格(美國人)、A. 薩拉姆(巴基斯坦)
預言存在弱中性流,並對基本粒子之間的弱作用和電磁作用的統一理論作出貢獻
1980年 J.W.克羅寧、V.L.菲奇(美國人)
發現中性K介子衰變中的宇稱(CP)不守恆
1981年 K.M.西格巴恩(瑞典人)開發出高解析度測量儀器
N.布洛姆伯根、A.肖洛(美國人)對發展激光光譜學和高解析度電子光譜不做出貢獻
1982年 K.G.威爾遜(美國人)
提出與相變有關的臨界現象理論
1983年 S.昌德拉塞卡、W.A.福勒(美國人)
從事星體進化的物理過程的研究
1984年 C.魯比亞(義大利人)、S. 范德梅爾(荷蘭人)
對導致發現弱相互作用的傳遞者場粒子W±和Z 0的大型工程作出了決定性貢獻
1985年 K. 馮·克里津(德國人)
發現量了霍耳效應並開發了測定物理常數的技術
1986年 E.魯斯卡(德國人)
在電光學領域做了大量基礎研究,開發了第一架電子顯微鏡
G.比尼格(德國人)、H.羅雷爾(瑞士人)
設計並研製了新型電子顯微鏡——掃描隧道顯微鏡
1987年 J.G.貝德諾爾斯(德國人)、K.A.米勒(瑞士人)
發現氧化物高溫超導體
1988年 L.萊德曼、M.施瓦茨、J.斯坦伯格(美國人)
發現μ子型中微子,從而揭示了輕子的內部結構
1989年 W.保羅(德國人)、H.G.德默爾特、N.F.拉姆齊(美國人)
創造了世界上最准確的時間計測方法——原子鍾,為物理學測量作出傑出貢獻
1990年 J.I.弗里德曼、H.W.肯德爾(美國人)、R.E.泰勒(加拿大人)
通過實驗首次證明了誇克的存在
1991年 P.G.熱納(法國人)
從事對液晶、聚合物的理論研究
1992年 G.夏帕克(法國人)
開發了多絲正比計數管
1993年 R.A.赫爾斯、J.H.泰勒(美國人)
發現一對脈沖雙星,為有關引力的研究提供了新的機會
1994年 BN.布羅克豪斯(加拿大人)、C.G.沙爾(美國人)
在凝聚態物質的研究中發展了中子散射技術
1995年 M.L.佩爾、F.萊因斯(美國人)
發現了自然界中的亞原子粒子:Υ輕子、中微子
1996年 D. M . 李(美國人)、D.D.奧謝羅夫(美國人)、R.C.理查森(美國人)
發現在低溫狀態下可以無摩擦流動的氦- 3
1997年 朱棣文(美籍華人)、W.D.菲利普斯(美國人)、C.科昂–塔努吉(法國人)
發明了用激光冷卻和俘獲原子的方法
1998年 勞克林(美國)、斯特默(美國)、崔琦(美籍華人)
發現了分數量子霍爾效應
1999年 H.霍夫特(荷蘭)、M.韋爾特曼(荷蘭)
闡明了物理中電鍍弱交互作用的定量結構.
2000年 阿爾費羅夫(俄羅斯人)、基爾比(美國人)、克雷默(美國人)
因其研究具有開拓性,奠定資訊技術的基礎,分享今年諾貝爾物理獎。
2001年 克特勒(德國)、康奈爾(美國)和維曼(美國)
在「鹼性原子稀薄氣體的玻色-愛因斯坦凝聚態」以及「凝聚態物質性質早期基礎性研究」方面取得成就。
2002年 雷蒙德·戴維斯(美)、小柴昌俊(日)、里卡爾多·賈科尼(美)
在天體物理學領域做出的先驅性貢獻,打開了人類觀測宇宙的兩個新「窗口」。
2003年 阿列克謝·阿布里科索夫(美俄雙重國籍)、維塔利·金茨堡(俄)、安東尼·萊格特(英美雙重國籍)
在超導體和超流體理論上作出的開創性貢獻。
2004年 戴維·格羅斯、戴維·波利澤、弗蘭克·維爾澤克(均為美國人)
這三位科學家對誇克的研究使科學更接近於實現它為「所有的事情構建理論」的夢想。
2005年 美國科羅拉多大學的約翰·L·霍爾、哈佛大學的羅伊·J·格勞貝爾,以及德國路德維希·馬克西米利安大學(簡稱慕尼黑大學)的特奧多爾·亨施
研究成果可改進GPS技術
2006年 約翰·馬瑟 喬治·斯穆特(均為美國人)
發現了黑體形態和宇宙微波背景輻射的擾動現象
2007年 阿爾貝·費爾(法) 彼得·格林貝格爾(德)
先後獨立發現了「巨磁電阻」效應。這項技術被認為是「前途廣闊的納米技術領域的首批實際應用之一」。
2008年 小林誠、益川敏、南部陽一郎 (日)
希望樓主滿意,謝謝閱覽
2. 電動力學和熱力學統計物理哪個容易,,各自都需要什麼知識方面的基礎,,例如像電動力學需要電磁學基礎
<電動力學>是研究電磁現象的經典的動力學理論,它主要研究電磁場的基本屬性、運動規律以及電磁場和帶電物質的相互作用。同所有的認識過程一樣,人類對電磁運動形態的認識,也是由特殊到一般、由現象到本質逐步深入的。人們對電磁現象的認識范圍,是從靜電、靜磁和似穩電流等特殊方面逐步擴大,直到一般的運動變化的過程。需要掌握的基礎上普通物理學(主要是電磁學),初等微積分、矢量代數,這部分內容應該很熟悉,矢量分析,場論基礎應該了解。數理方法、特殊函數提到應該能夠理解。
<熱力學統計物理》系根據本科熱力學與統計物理課程教學大綱編寫的.全書共10章,系統地闡述熱力學和統計物理學的基本規律、基本理論和方法,分別從宏觀上和微觀上描述熱力學系統的熱現象和熱性質.各章的主要內容是:第1、2章熱力學基本概念,第零、第一、第二和第三定律,特性函數法;第3章相平衡和相變的熱力學理論,化學熱力學;第4章線性不可逆過程熱力學;第5章統計規律性,概率分布,等概率原理,近獨立粒子系統計方法;第6章系綜理論;第7、8章系綜理論對經典系統和量子系統的應用,第9章漲落理論,相關函數,線性響應和漲落耗散定理;第10章近平衡的非平衡統計理論。需要掌握「經典力學」、「電動力學」、「量子力學」和高等數學和概率學等基礎知識、
兩門課程都比較難,相對來說<電動力學>比較容易學一些。
3. 量子力學的主要理念,請幫我羅列一下
初等量子力學教學大綱
一、從經典物理學到量子力學
1、量子力學產生的歷史背景
2、經典物理學的困難
3、量子力學的建立
普朗克的能量子假說,愛因斯坦的光量子論,玻爾的量子理論,
德布羅依物質波假設,海森堡、薛定諤和狄拉克的量子力學。
二、量子力學的前三條基本假設和應用
1、三條基本假設:波函數及其統計解釋,態的疊加原理和薛定諤方程。
2、幾率流密度和幾率守恆
3、定態薛定諤方程
4、一維定態問題:
一維束縛態問題------一維無限深勢阱
線性諧振子
一維散射問題------ 一維梯形勢
勢壘貫穿(隧道效應)
三、量子力學第四條基本假設及其應用
1、數學基礎:算符的一般性質和運算規則(算符的對易子,線性算符和厄米算符)
厄米算符的性質和本徵值問題
2、力學量的算符表示:坐標算符,動量算符,角動量算符及哈密頓算符
3、中心力場問題:氫原子
4、測不準關系
5、力學量隨時間的變化和守恆量
四、表象理論
1、態的表象和力學量算符的表象
2、量子力學公式的矩陣表示
3、量子力學的抽象表述——狄拉克符號
4、從抽象表述到具體表示
5、線性諧振子的算符理論
6、表象變換
五、近似方法
定態問題:非簡並情況下的定態微擾論
簡並情況下的定態微擾論
變分法
含時問題:含時微擾論
態的躍遷,躍遷幾率,光(電磁輻射)的發射與吸收
六、散射理論初步
一般描述、分波法、方形勢散射、玻恩近似
七、自旋
1、電子的自旋:自旋算符和自旋波函數
2、簡單塞曼效應
3、角動量的耦合——光譜的精細結構
八、全同粒子體系
1、全同粒子體系的特性——全同性原理
2、全同粒子體系波函數的對稱化
3、兩個電子體系的自旋波函數
4、氦原子和氫分子
4. 大學專業物理(本科)教材
物理(Physics)拼音:wù lǐ,全稱物理學。物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學。在現代,物理學已經成為自然科學中最基礎的學科之一。經過大量嚴格的實驗驗證的物理學規律被稱為物理學定律。然而如同其他很多自然科學理論一樣,這些定律不能被證明,其正確性只能經過反覆的實驗來檢驗。
「物理」一詞的最先出自希臘文φυσικ,原意是指自然。古時歐洲人稱呼物理學作「自然哲學」。從最廣泛的意義上來說即是研究大自然現象及規律的學問。漢語、日語中「物理」一詞起自於明末清初科學家方以智的網路全書式著作《物理小識》。
在物理學的領域中,研究的是宇宙的基本組成要素:物質、能量、空間、時間及它們的相互作用;藉由被分析的基本定律與法則來完整了解這個系統。物理在經典時代是由與它極相像的自然哲學的研究所組成的,直到十九世紀物理才從哲學中分離出來成為一門實證科學。
物理學與其他許多自然科學息息相關,如數學、化學、生物、天文和地質等。特別是數學、化學、生物學。化學與某些物理學領域的關系深遠,如量子力學、熱力學和電磁學,而數學是物理的基本工具。
編輯本段【分類】
● 經典力學及理論力學 (Mechanics)研究物體機械運動的基本規律的規律
● 電磁學及電動力學 (Electromagnetism and Electrodynamics)研究電磁現象,物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律
● 熱力學與統計物理學 (Thermodynamics and Statistical Physics)研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現
● 相對論 (Relativity)研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律以及關於時空相對性的規律
● 量子力學 (Quantum mechanics)研究微觀物質運動現象以及基本運動規律
此外,還有:
粒子物理學、原子核物理學、原子分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學等等。
通常還將理論力學、電動力學、熱力學與統計物理學、量子力學統稱為四大力學。
編輯本段【發展簡史】
從古時候起,人們就嘗試著理解這個世界:為什麼物體會往地上掉,為什麼不同的物質有不同的性質等等。宇宙的性質同樣是一個謎,譬如地球、太陽以及月亮這些星體究竟是遵循著什麼規律在運動,並且是什麼力量決定著這些規律。人們提出了各種理論試圖解釋這個世界,然而其中的大多數都是錯誤的。這些早期的理論在今天看來更像是一些哲學理論,它們不像今天的理論通常需要被有系統的實驗證明。像托勒密(Ptolemy)和亞里士多德(Aristotle)提出的理論,其中有些與我們日常所觀察到的事實是相悖的。當然也有例外,譬如印度的一些哲學家和天文學家在原子論和天文學方面所給出的許多描述是正確的,再舉例如希臘的思想家阿基米德(Archimedes)在力學方面導出了許多正確的結論,像我們熟知的阿基米德定律。
在十七世紀末期,由於人們樂意對原先持有的真理提出疑問並尋求新的答案,最後導致了重大的科學進展,這個時期現在被稱為科學革命。科學革命的前兆可回溯到在印度及波斯所做出的重要發展,包括:印度數學暨天文學家Aryabhata以日心的太陽系引力為基礎所發展而成的行星軌道之橢圓的模型、哲學家Hin及Jaina發展的原子理論基本概念、由印度佛教學者Dignāga及Dharmakirti所發展之光即為能量粒子之理論、由穆斯林科學家Ibn al-Haitham(Alhazen)所發展的光學理論、由波斯的天文學家Muhammad al-Fazari所發明的星象盤,以及波斯科學家Nasir al-Din Tusi所指出托勒密體系之重大缺陷。
中國物理教育史
中國物理教育史是研究中國物理教育產生、發展及其規律的教育科學。其內容可概括為兩個方面:一是從物理教育的角度,反映和研究我國各個時代或歷史時期物理教育的指導思想、課程設置、教學大綱、課程教材、教學理論和教學方法等的演變過程;二是從社會歷史的沿革,分析和探求引起我國物理教育發展中發生這樣或那樣變化的原因。從而呈現我國物理教育發展過程的特點及其規律。
學習和研究中國物理教育史,具有十分重要的現實意義和深遠的歷史意義。分清和認識我國物理教育遺產中的精華與糟粕,可以批判地繼承和借鑒前人的物理教育經驗,這是改革物理教育、提高物理教學質量的基礎;了解和掌握我國歷次物理教育變革的歷史背景、內容和產生的影響,正確認識其中成敗、得失的根源,可為選擇物理教育改革的方向,確定主攻的目標提供科學的依據,這是深化物理教育改革,使其適應我國歷史性轉變的前提。
5. 李廣田的主政雲南大學
1952年,全國高等院校進行院系調整,李廣田先生服從組織安排,調到地處邊疆而又條件艱苦的雲南大學擔任副校長,主持學校日常工作(當時雲南大學校長由雲南省政府副主席周保中將軍兼任)。這是他與昆明闊別5年後,重新踏上邊疆這塊熱土。從此,在他生命的最後16個春秋里,他再也沒有離開過這塊土地!他以滿腔的熱情和強烈的事業心治校辦學,竭盡全部心血,直至含冤去世。
「春光似海」 「盛世如花」 1962年3月,春城昆明圓通山海棠花、櫻花綻放,春花浪漫,春光滿目。著名詩人、文學家,前雲南大學校長李廣田曾以《花潮》韻筆,欣頌清平盛世,抒發喜悅心扉。李廣田於1952在全國高等院校進行院系調整初期,自清華大學調任雲南大學副校長,主持學校日常工作。校長當時由雲南省人民委員會副主席(即副省長)周保中兼任。雖然繁雜的行政事務佔去了李廣田的多數時間、精力,但他仍狠抓教學和科學研究工作,努力提高教學質量。他認真執行黨的方針政策,團結全校廣大知識分子和同事,以忠於教育事業的赤子之心和滿腔熱情去領導學校的思想改造運動及教學改革,出色地完成了思改後期的院系調整工作。李廣田曾這樣說:「我對於教育工作、文學工作是不厭倦的,我願意終生獻身於此。」
(一)屯田積沃 厲兵秣馬 「下喬木而居幽谷」么?
自1952年—1968年這16年的日子裡,李廣田再也沒有離開過雲南大學。40年代就有人說過,「雲大是個可以安身立命的地方」。李廣田到雲大來,卻不是為了安身立命,他為學術的進步和發展,為文明、為文化精神的積淀及人類心智的探索而努力。為提高教學質量,他首先抓師資隊伍建設,指定有學問和教學經驗豐富的老教師親自「帶徒弟」,給青年教師補專業基礎知識,補外語和古漢語,送青年教師到校外進修,並親自主持「殿試」檢查對他們的培養效果。他曾忍辱負重護學生,雖自己被錯戴著「右傾機會主義分子」的帽子,仍然為幫助畢業分配後長期未能學用對口的學生而甘冒帽子「升格」風險,毅然給省委書記寫信,同時轉去幾位學生寫回學校傾訴委屈遭遇的來信,建議省委把他們調回重新分配工作;他曾為嚴格學生錄取標准親自把關,褒揚尊師美德,擎樹良好學習風尚,對庸碌度日者橫眉,褒獎學有創造的莘莘學子。……為抵制謬批「白專」、誤反「法權」、錯唱「對台戲」、詭吹「火燒中游」等不適的活動,李廣田不避風險,因而被錯誤地免除校長職務,下放食堂勞動,甚至掛黑牌游校園示眾等。他為提高工作效率而篩選幹部,為提高師資素質和學術水平而選賢任能,乃至破格或不拘一格拔萃菁華擢才俊,他都精細過濾,事必躬親。還有檢查體育課教學的新鮮事例,他必親自深入運動場館,首先檢核教學大綱、教案等文字資料,要求教師當眾做示範動作,講解要領,甚至要求教師詮釋並完成全部運動過程。 10餘年的艱辛務實、以身作則,李廣田的舉動深深喚起了一輩學人的良知、膽識和勇氣,去執著追求進取,遠離盲從愚昧。雲大人胸懷東陸大學「自尊、致知、正義、力行」校訓,秉承熊慶來雲南大學校歌創新求真的辦學思想(其歌曰:「太華巍巍,拔海千尋;滇池淼淼,萬山為襟,卓哉吾校,與其同高深,北極低懸赤道近,節候宜物復宜人。四時讀書好,探研境界更無垠,努力求新以作我民;努力求真,文明允臻;以作我民,文明允臻。」),在教學、科研中知行並舉、不斷奮進。
(二)克勤務實 營造名苑
李廣田是新中國著名文學家和詩人,其文采經綸錦織,但他亦深知研究和發展自然科學對富民強國之重要,他非常重視理、工、醫、農各科的建設和發展。他堅信數理學科乃自然科學之基石和支柱,基石不堅,高樓何起?他曾心志若一,著力培養數理人才,上世紀50年代,他首開雲南大學破格拔萃之風,袁基富、李作新、王文亮、李熾、李永材、李德修等六位青年教師被提前晉升講師,他們均原出於理科數學、物理、化學、生物諸系。李廣田積極支持物理系自行研究製造物理試驗儀器,撥資成立金工車間並為之配備技術人員。 雲大自造高精儀器成功,在全國院校引起巨大反響;1953年暑期,高等教育部部長楊秀峰、副部長黃松齡親率全國10大名校(含北大、清華、南開、南京大學、復旦大學等諸校)校長、書記,蒞臨雲大會澤院召開現場學習觀摩大會。上百套囊括力、熱、聲、光、電、電子、無線電、核物理等方面的嶄新儀器陳列於會澤院一樓西頭的兩大間物理系實驗室(即當今會澤院一樓西頭之第一、第二會議室)內,供貴賓們盡興參觀。各大兄弟院校的貴賓們千里迢迢送來千重嘉許、萬般勉勵,鼓舞我校師職生員戒驕戒躁、百尺竿頭、輝豐再創。楊秀峰部長在講話中宣布:「高教部決定,由西南高教局即時撥款為雲南大學建蓋一座教學實驗綜合大樓以示表彰。」(該綜合大樓即為現今之數理館,於1954年動工興建並建成。)
上世紀60年代,曾有前蘇聯一個專家考察組來昆考察,他們對雲大數理館特別贊揚說:「在中國邊遠的雲南見到這么美麗新穎的建築,這是我們所沒有意料到的。從這幢建築可以想像設計師的水平,這樣的建築在現在的蘇聯還不過時,即使過三、四十年也不會過時。」
不寧唯是,也就在1953年,高教部曾直接組織了面對全國高校物理系,事先不予通知的突擊性四門重頭基礎理論課程(理論力學、電動力學、量子力學和統計物理學)的統一期末考試。統試結果見分曉時,雲南大學物理系成績優異,居前三名(即兩門第一、一門第二、一門第三)。於是,雙喜臨門:首啟研造儀器創舉、錦添統試成績拔萃,雲大物理系頓時「蜚聲遐邇」、全國出名,以後連續塑菁華之輩出,數十年而不衰。
李廣田身居雲大,更熟悉雲南的自然環境與天然資源狀況,號稱「植物王國」和「動物王國」的雲南,獨特的天時、地利,為設立相應的學科專業形成了得天獨厚的優裕條件。他積極幫助生物系對原有辦學及研究的深厚底蘊予以總結提高、擴幅提煉;在李廣田的持續「追蹤」關注下,經過生物系師生們的不懈努力,緊隨物理系在全國聲名鵲起之後,數理館理科又一系———生物系被拔居雲南大學踞全國的第二個名系。正是
廣田運籌 珠聯璧合 璟閣名卉 溢馨萬里
(三)諧美天然寶庫 導建時代專業
1956年,全國學習前蘇聯之風蔚然興起,李廣田接任雲南大學校長後,繼續選擇物理系籌建雲大第一個學科專業,即金屬物理專業(時稱金屬物理專門化)。老一輩學人,學識造詣高實的教學「台柱」楊桂宮先生(楊時為物理系主任,後為雲大副校長)、顧建中先生,以及胡維菁先生等理所當然地成為這第一個專業的教學和科學研究領域骨幹。
李廣田高瞻遠矚,「金屬物理專業」在雲大的設置,率先享用了雲南的礦藏資源條件,名副其實地諧和了三迤人民和全國人民對雲南「金屬王國」譽稱所寄予的開發願望;李廣田主校、辦校的16年中,雲大金屬物理專業向全省、全國輸送了許許多多的金屬冶金、設計、金屬材料質檢、應用,貴金屬及其合金的提純、合成(合金化),單晶的制備、晶體缺陷、乃至超微結構材料,真空冶金、提純、濺射噴鍍、低溫超導、高溫金相、納米技術、激光全息、激波、熱處理、核輻照、超聲波、電磁輻射、微波和射線(涵CT、PET和中子射線、核磁共振等)的非破壞檢測,以及它們的綜合應用等方面的綜合人才。
作為一校之長,李廣田稱得上是一位難得的優秀「管家婆婆」,雲大理科學生在他的嚴格要求下學好了專業知識,打好了數理基礎,練就一身過硬本領,畢業分配到全國各地,受到用人單位的好評。中國科學院北京物理研究所黨組書記兼常務所長、原國立雲南大學航空系教授、校五聯會主席郭佩珊先生是這樣說的:「中國科學院物理研究所每年都向雲南大學要求分配一批理科畢業生,不論是物理系、數學系或是化學系的畢業生,他們的共同特點是:基礎扎實、工作勤奮、作風誠朴、好求上進。」因此不用幾年,他們的業務便上去了,成為所里各個研究室的業務骨幹。
(四)厚用館藏書 承傳大學精神
雲南大學圖書館是國內大學藏書較多的圖書館之一,歷來館內外文書籍和期刊雜志名類豐厚,英、俄、德、日、法語、阿拉伯語、拉丁語等語種文籍豐富,泰文、朝鮮文、越南文等亦不鮮見。李廣田鼓勵充分利用圖書館的外文期刊,他強調說:「大學必須大搞科學研究,外國人的研究成果和信息對我們搞科研有啟迪作用,不可不讀。外語是閱讀的工具,必須充分掌握。」在上世紀四五十年代,從大學二年級起,上課的理科教師多數都用英語講授,做作業也基本上用英語,也有使用第二外國語的情況,如法文或德文。50年代後期,在向前蘇聯學習的日子裡,李廣田積極動員老師們用最短的時間掌握俄文,並親自組織俄文速成班,調部分教師(特別是青年教師)參加突擊俄文訓練,規定4周內學成,然後經考試(當堂筆譯理科俄文叢書若干頁,合數千字),合格發給證書(筆者後來做科研閱讀俄文期刊並翻譯出版了俄文譯著,全得益於廣田校長主持的「俄文速成班」之突擊學習)。
1955年,雲南大學的自然科學雜志《雲大科研簡訊》出刊,這應算是建國後雲南大學自然科學學報的前身,李廣田聘請時任理學院院長、負責科學研究的副教務長張其濬教授為雜志主編,定為雙月刊,主要刊載自然科學的科研成果。論文一經刊登,稿酬是比較高的;張其濬按李廣田的解釋說:「這既有鼓勵大家搞科研的作用,亦有獎勵的性質。」
當雲大人走過雲大數理館門前時,定然會看到愛因斯坦所說的話:「對真理和知識的追求並為之奮斗,是人的最高品質之一。」李廣田是具有這一最高品質的人。
6. 量子力學該怎麼學
前言
我想對於考物理的同學來說量子是必須的。我一直在想可能是國內流行的一些教材的失誤造成了大多數人對著門學科的難以掌握,就算你能解題,也基本上是概念茫然,當然,有時連題目都不知道什麼意思,更不知如何下手,有時,算著算著突然不知道意思了,……其實這些都不是咱們的錯。
想起當年本人上課時,量子老師(老牛人)說,「現在教量子的那些人那裡懂量子呀!」哥們當時只是笑。現在才明白果然不錯。
其實,目前而言,在下對量子也是剛入點門而已,不過,對於國內的考研量子力學題我現在是把握全部搞定的,要是當初就這么猛就好了.我把一些想法寫下來算是拋磚引玉了!
正文
(一) 選書的建議
對於量子力學最重要的是概念的清晰把握,只有明白了量子力學的形式體系和核心概念才會覺得的量子好神秘啊!才會在解題時不至於找不到北。真正的掌握它的概念需要學習Hilbert空間的知識和Dirac符號體系,又以後者最為重要。愚蒙認為 :
第一,優秀的量子力學書的最重要的標準是:深入淺出的講解Hilbert空間和大量篇幅,透徹的講授Dirac符號.
第二,應該明確指出量子力學的5到6 條基本原理或假設。
第三,關鍵性的步驟或概念一定要指出。
下面就以上原則分析一下國內的流行教科書
1 曾謹言《量子力學導論》
2 周世洵《量子力學》
3 尹鴻鈞《量子力學》
4 蘇汝鏗 《量子力學》
首先,我想說得是國內沒有一本面向初等量子力學的教科書把概念說明白的,尤其,以北大的曾謹言先生《量子力學導論》為首,此書發行量巨大,我上本科時就是用它的。坦白說。它的錯誤很少,但這決不是好書的標准,對於Dirac符號就寫了兩頁,而且語焉不詳,關鍵地方幾乎沒有說。我想,就算P A M.Dirac親臨也估計看不太明白。:),至於曾老師的《量子力學》第一。二卷,的確詳細,不過缺點仍然一樣,作為研究生教材,沒有完整的理論體系,當字典用到行,可以作參考書,不適合當教材。
復旦的周世洵先生寫的《量子力學》相比而言比曾謹言的強了不少,雖然年代久了點,但講解較為透徹,步驟也詳細點,。當然對付考研也不用與時俱進,老一點沒什麼問題。
科大的尹鴻鈞先生編的《量子力學》是面向本科和研究生的教材,對於本科來說難了點,關於 Hilbert空間和Dirac符號都寫的比較多,但沒形成主線,比較可惜。另外編排有點亂,印刷太差,不知第二版(?)有無改進?我想如果修改一下使之完全面向初等量子力學倒也不錯。
復旦大學,蘇汝鏗先生的《量子力學》在以上幾本書中算是最好了,講解很是透徹,覆蓋面也很廣。最近,我在書店看到了高教版的蘇先生的《量子力學》,這本書包括研究生課的內容,對於Dirac符號倒也多說了一些,不過,仍不令人滿意,想以此書弄懂量子力學基本上也是做夢。
到目前為止我所看過的最好的初等或高等量子力學入門書是法國Cohen等人著的《Quantum Mechanics》英文版,第一卷第一分冊有中譯本,劉家莫,等譯。全書厚度驚人,英文版的上下兩冊有半尺厚,不過看起來很爽,全書行文流暢,且有助於英文寫作的提高,呵呵。且正文與補充文章分列,初學者可以選擇閱讀,整個內容以初等量子開始,在第二章就詳盡地,深入淺出的講述了量子力學的主要數學工具Hilbert空間的知識和Dirac符號,注意:學懂量子力學原理的最重要的工具。我想是:Hilbert空間的形象化與Dirac符號的熟練運用。把原理與數學統一起來就基本明白了量子力學。把這本書搞懂《高量》就幾乎不用學了。
註:Cohen是個很厲害的物理學家,NOBEL PRIZE 獲得者,1997年與朱隸文等一起獲獎,而且,他幾十年前錯過了一次獲獎機會,不然就兩次了。
最後,我想補充的是想學明白量子力學,看「初量」是沒有前途的,也是不可能的,因為初量基本不涉及Hilbert空間的知識和Dirac符號體系。如果把看初量的精力花在一部優秀的高量書上會使你迅速掌握其精髓。說實在的看書還是看經典原著最好。
我覺得Hilbert空間的知識和Dirac符號並不是很抽象也並不難懂,鑒於它們對於量子力學的理解如此重要,希望教育部老師們重新修改本科生量子力學的教學大綱,將其納入初量中,詳細講述。
下面談談高量方面的書籍,
高量方面名著很多,大多是國外的。流傳的量子四大名著是:Neumann的,Heisenberg的,Pauli的,Dirac的。又以Dirac的《The Principles of Quantum Mechanics》最有名,號稱王者之聲。也是我唯一看過的一遍的。其中第四版有中譯本,陳咸亨譯,只有三百多頁,建議大家找一找,復印一下。書中的精華是(註:俺的看法,沒什麼權威性。)建立了量子物理的形式體系,統一了不同繪景,表象的形式表述,強調了物理思想的形成過程。其實看過了這本書我才體會到學習物理是為了修改它,更好的表達這個宇宙的運動規律,超越人類意識經驗的束縛。哈哈,越扯越遠了。
另外著名的教材有:
朗道和Lifshitz著的《Quantum Mechanics,Non-relativistic Theory.》,
Schiff的《Quantum Mechanics》有中譯本,
朗道的書,超級名著,復印了還沒看,很難的說,
席夫的量子力學也是名著,講的很廣,中規中矩的,看之欲睡。
國內的高量教材似乎比初量的強多了。比如,
北師大 喀興林先生,著的《高等量子力學》,
復旦 倪光炯先生, 陳蘇卿先生合著的《高等量子力學》,
北大 張啟仁先生的《量子力學》,
北大 曾謹言先生的 《量子力學》兩卷
楊澤森先生的《高等量子力學》
張永德先生的《量子力學》,
徐在新先生的《高等量子力學》。等
下面大概評價一下其中幾本,
喀興林先生著的《高等量子力學》,本人推許為中國第一高量教材,全書數學討論非常嚴謹,邏輯清晰無比,第一章和第二章分別討論Hilbert空間與量子力學的理論結構,更是將Dirac符號置於Hilbert空間的數學基礎之上,進行嚴格分析,幾乎將我對量子力學概念的所有疑惑都一掃而空,那種感覺真是奇爽無比!!喀先生是全國高校量子力學研究會理事長,可見其在國內地位,真是名副其實。如果要說缺點的話,我覺得這本書更適合作為物理研究生學習高量的第二次教材,而第一次學習時應選一本數學討論不那麼嚴格的,可讀性較強的高量教材。然後,通讀喀先生的《高等量子力學》以全面梳理概念和體系。喀先生對於算符代數有很大發展,使全書看起來十分優美,為了追求形式和邏輯之間的統一,喀先生甚至沒有將費曼的路徑積分寫進書中,有點遺憾。不過,費曼曾經寫過一本論述路徑積分的專著而且通俗易懂,大家可以直接看此書。
復旦 倪光炯先生,陳蘇卿先生合著的《高等量子力學》,論述較為前沿,用墨好省啊,限制了她的可讀性,說不準也是哥們道行不夠。該書的包含了大量現代量子力學前沿課題,並對很多問題有自己獨特見解,是其很大優點。總體來說,不宜作為教科書自學。
徐在新先生的《高等量子力學》講解深入淺出,通俗易懂,行文流暢,只是散射和相對論量子力學方面有些不夠,總體而言,很好的入門書籍,尤其是第一章(量子力學的一般描述)講的極好,可迅速掌握Dirac符號精髓。
楊澤森先生的《高等量子力學》,早就聽說寫的無比復雜,尤其是散射一章,沒人看的懂。哥們本來不信,找來一看,果然名不虛傳。
曾謹言先生的《量子力學》一二卷 哥們前文說過了,不錯的工具書。
其他的書,我只是見過,沒看過,大家可以參考其他文章。比如,Fang的http://fangwu.org/index.shtml
(二) 量子力學的形式體系與基本概念淺議
(個人意見,如有錯誤,……)
重要概念:
一.Hilbert空間
1.量子力學中強調的態矢量是所謂的Hilbert空間中的矢量,什麼是Hilbert空間哪?相信線形空間大家都明白,Hilbert空間就是在線形空間上加上內積運算,並且滿足完全性條件的內積空間。量子力學所用的Hilbert空間是復數域上的Hilbert空間。
2.Hilbert空間可以是有限維,無限維,連續或分立維,甚至是無理數維。
3.簡單說描述態矢的坐標系就是所謂的表象,而描述態矢隨時間的演化就是繪景,比如說:薛定諤繪景,海森堡繪景,狄拉克繪景(相互作用)。不同的繪景在不同的表象中來表達就形成了不同的方程,比如說,薛定諤繪景在坐標表象中的表述就是著名的Schrodinger 方程。
同一態矢在不同表象中有不同的表達,但是他們都是Hilbert空間中的同一矢量,就像是歐幾里得空間中同一矢量在不同坐標系中有不同的表示,不同的表象(坐標系)之間存在表象(坐標)變換。即所謂的么正變換。而力學量在不同表象中是相似變換的關系。
4.所謂波函數,我發現初量書都不區分波函數和態矢的概念。而是混用之。以曾謹言的書為例,波函數Ψ(x)首先用來表示幾率幅,它的模方正比於出現的幾率。所謂,幾率幅是個重要概念,表示態矢在一個表象的一個基矢上的投影的值。(寫到這里,我才發現還沒解釋基矢,555555~,無奈啊!!)幾率幅的模方正比於力學量取該態矢本徵值的幾率。而另一方面Ψ(x,t)又用來表示態矢量,即等價與一個右矢,所以,坐標表象中的一個本徵矢用
Ψ(x,t) |x>來表示才更確切。以前學初量時我對此是有點迷糊的。
基矢就是一個或一組力學量的共同本徵矢,並使之正交歸一化。一個或一組力學量所有的基矢即在希爾伯特空間中張成一個表象,通俗點說就是一個坐標系。力學量是希爾伯特空間中的張量,一般是二階的,即為矩陣。
二.狄拉克符號
把希爾伯特空間一分為二,互為對偶的空間,就是狄拉克符號的優點。
用右矢|α>表示態矢,左矢<α|表示其共厄矢量,<α|=|α>+。
<α|β>是內積,值是一個復數。<α|α>大於等於0,稱為模方。所謂的歸一化就是用
|α>除以<α|α>的平方根。
|β><α|是外積。這是個算符。
用A,B,C等表示算符,(A|α>+=<α|A+,如果A=A+,是厄米算符,
(<α|A|α>+=<α|A+|α>=<α|A|α>,就是所謂的厄米算符的期望值(平均值)是實數。
注意的是:幾種表示的意義:|α> 是右矢,<α|是 左矢,A表示算符,A|α>表示一個右矢,<α|A表示一個左矢,而且,A總是從左方作用於右矢,從有右方作用於左矢的。
<α|A|β>是一個復數,可以看成(<α|A|)|β>即一個左矢與一個右矢的內積;或者
<α|(A|β>),即一個右矢與一個左矢的內積。這是一個定義了。
三.量子力學的基本原理:
原理一. 描寫微觀狀態的數學量是希爾伯特空間中的矢量,相差一個復數因子德厄兩個矢量,描寫同一狀態。
原理二. 描寫微觀狀態物理量的是希爾伯特空間中的厄米算符;物理量所取的值是,是相應算符的本徵值;物理量A在狀態|Ψ>中取各值ai概率,與態矢量|Ψ>按A的歸一化本徵矢量{|ai>}的展開式中|ai>的系數的復平方成正比,即與下式中ci的復平方成正比:
|Ψ>=∑|ai>ci ci=< ai|Ψ>
波包的坍縮:處於|Ψ>態的系統,如果測量物理量A得值ai 則該系統測量後進入A的本徵態|ai>。
原理三. 微觀系統的粒子在直角坐標下位置算符X,正則動量P滿足對易關系:
[Xi Pj]=ih /2πδij
原理四. 微觀狀態隨時間的變化規律是薛定諤方程。
原理五. 描寫全同粒子系統的態矢量,對於任意一對粒子的變換是對稱和反對稱的,即為:波色子和費米子。反映了全同粒子的不可分辨性。
所謂態疊加原理喀先生說得很好,既要強調疊加態與與每個分立態的聯系,更要強調他們的區別。Dirac說:處於疊加態|Ψ>的系統,部分得處於|Ψ1>,部分的處於|Ψ2> ……,
也可以說,處於疊加態|Ψ>的系統,既不是|Ψ1>態,也不是|Ψ2>態,……,是一個新態。
就是這么多內容了,以上都是理解量子力學概念的數學工具和基本原理。
7. 求北京理工大學考研的電磁學和量子力學真題,全部啊
你好 我是這個 北京理工大學的 學校 的 學生 也是 剛剛 考試 過的 這個 ,一些 真題 和答案 到 2012 你要是 需要 可以 給你弄得 ,課件 筆記 也有 需要的 話 加上 扣扣 吧 咱們 聊聊 獨家添加
一、2010年北京理工大學887電子科學與技術基礎真題回憶版
二、2012年北京理工大學821電子技術基礎考研試題(回憶版)
北京理工大學887電子科學與技術基礎其他資料包含:
1、811(1.模擬電子技術基礎課件以及參考書答案,2.數電課件以及答案,3.本科生試卷2套以及標准答案,4.00-08考研真題,5.部分真題帶答案!)
2、821(學校就07、08出售過821,因此就07和08的821真題和2010年真題回憶版!)
3、822(考研真題,包含年份為:99,00,01,02,03,04,05,06,07,08!一共10年的)
4、823(1.99-08年考研真題,00-03帶有標准答案。(復印版)2.2010年本科生課件。(復印版)3.電磁場理論考試總結及歷年考題以及老師上課的重點總結。(復印版)4.電磁場習題課講義。(復印版)5.電磁場理論基礎 概念題解與自測及學習指南及課後習題全解(北京理工大學出版社;陳重+崔正勤+編著,電子版))
5、北理887電子科學與技術2011年復試題
6、2010年北京理工大學887電子科學與技術基礎考研試題(回憶版)
2011年5月1日更新資料:
資料來源(半導體物理出題及授課老師-趙顯利)
1.半導體物理課程介紹
2.本科生半導體物理教學大綱
3.出題老師2011年最新授課教案(趙顯利)
4.本科生半導體物理全套作業習題及完整解析
5.北理半導體物理教師隊伍介紹
資料來源(數字電子技術基礎出題及授課老師-王美玲)
1.數字電子技術基礎課程介紹
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資料來源(模擬電子技術基礎出題及授課老師-郝艾芳)
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3.2011年出題老師最新授課教案(郝艾芳,電子版6.16M)
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4.模擬電子技術基礎學習參考文獻目錄
8. 初三化學學不好怎麼辦
1、化學主要首先理解原理,然後結合實驗現象、化學方程式,勤動手勤記憶,再結合一些典型習題,強化理解和記憶,然後注意知識點的對比、歸納和整理。其實題目都是挺有共性的,抓住方程式和各種計算公式,記住各種物質的性質。
2、學習化學另一個重點就是效率,只有高效的學習才能事倍功半。我通過練習《精英特全腦速讀記憶軟體》來激發大腦潛能,提高學習和復習效率。速讀記憶是一種高效的學習、復習方法,其訓練原理就在於激活我們「腦、眼」潛能,培養我們直接把視覺器官感知的文字元號轉換成意義,消除頭腦中潛在的發音現象,越過由發聲到理解意義的過程,形成眼腦直映式的閱讀方式,實現閱讀提速、整體感知、理解記憶、注意力集中的飛躍。
3、課前要預習。上課前一天,一定要抽出時間自覺地預習老師第二天要講的內容。學會先預習,後聽課這種良好的學習方法。
4、聽好每堂課.聽課是學習過程的核心環節,是學會和掌握知識的主要途徑。課堂上能不能掌握好所學的知識,是決定學習效果的關鍵。功在課堂,利在課後,如果在課堂上能基本掌握所學的基礎知識和技能,課後復習和做作業都不會發生困難。
5、認真記好筆記。要學好化學,記筆記也是重要的一環。記筆記除了能集中自己的注意力,提高聽課的效率外,對課後復習也有很大的幫助。所以,要學會記筆記,養成記筆記的好習慣。因此,在認真聽講的同時,還應該記好筆記。
6、認真觀察和動手實驗。通過演示和學生實驗,學會觀察老師演示實驗的操作、現象,獨立地做好學生實驗,上好實驗課,是學好化學的基礎。
9. 就是想問一下一些量子力學中常用的物理符號的含義
樓上來說得對,欲速則不達。更源何況一個新手呢。可以先看看量子力學史話,這不是純科普的,看起來容易先理解其中的一些公式關系,理論孰對孰錯。
量子力學我也不太懂,不過我空間有量子力學自學輔導,希望對你有幫助。
因為這裡面講內容或推導公式之前都會先說明符號的含義。
第一步學線性代數,再學高等數學也就是微積分,再學基本的張量分析和矢量分析知識,再學一點概率論與統計的基本知識,再學復變函數(重要),再學數學物理方程(很重要),最後學特殊函數概論(相當重要),若你要學習高等量子力學或量子場論,還要再學基本的變分法,群論。狄拉克符號以及算符量子力學課本會詳細講的,不需要再從數學中學,這是數學方面。
物理方面只要知道一點普通力學就行了,若你要學習高等量子力學量子場論,還要再學 簡單的分析力學,電磁學及電動力學,基本的的狹義相對論知識。
總之學習量子力學需要的數學知識遠大於物理知識。
你也可以下載一下量子力學的講義或教學大綱。直接在網路搜「量子力學講義 」「量子力學教學大綱」就行了。
10. 知道學習量子力學有什麼技巧嗎
對於量子力學最重要的是概念的清晰把握,只有明白了量子力學的形式體系和核心概念才會覺得的量子好神秘啊!才會在解題時不至於找不到北。真正的掌握它的概念需要學習Hilbert空間的知識和Dirac符號體系,又以後者最為重要。愚蒙認為 :
第一,優秀的量子力學書的最重要的標準是:深入淺出的講解Hilbert空間和大量篇幅,透徹的講授Dirac符號.
第二,應該明確指出量子力學的5到6 條基本原理或假設。
第三,關鍵性的步驟或概念一定要指出。
下面就以上原則分析一下國內的流行教科書
1 曾謹言《量子力學導論》
2 周世洵《量子力學》
3 尹鴻鈞《量子力學》
4 蘇汝鏗 《量子力學》
首先,我想說得是國內沒有一本面向初等量子力學的教科書把概念說明白的,尤其,以北大的曾謹言先生《量子力學導論》為首,此書發行量巨大,我上本科時就是用它的。坦白說。它的錯誤很少,但這決不是好書的標准,對於Dirac符號就寫了兩頁,而且語焉不詳,關鍵地方幾乎沒有說。我想,就算P A M.Dirac親臨也估計看不太明白。:),至於曾老師的《量子力學》第一。二卷,的確詳細,不過缺點仍然一樣,作為研究生教材,沒有完整的理論體系,當字典用到行,可以作參考書,不適合當教材。
復旦的周世洵先生寫的《量子力學》相比而言比曾謹言的強了不少,雖然年代久了點,但講解較為透徹,步驟也詳細點,。當然對付考研也不用與時俱進,老一點沒什麼問題。
科大的尹鴻鈞先生編的《量子力學》是面向本科和研究生的教材,對於本科來說難了點,關於 Hilbert空間和Dirac符號都寫的比較多,但沒形成主線,比較可惜。另外編排有點亂,印刷太差,不知第二版(?)有無改進?我想如果修改一下使之完全面向初等量子力學倒也不錯。
復旦大學,蘇汝鏗先生的《量子力學》在以上幾本書中算是最好了,講解很是透徹,覆蓋面也很廣。最近,我在書店看到了高教版的蘇先生的《量子力學》,這本書包括研究生課的內容,對於Dirac符號倒也多說了一些,不過,仍不令人滿意,想以此書弄懂量子力學基本上也是做夢。
到目前為止我所看過的最好的初等或高等量子力學入門書是法國Cohen等人著的《Quantum Mechanics》英文版,第一卷第一分冊有中譯本,劉家莫,等譯。全書厚度驚人,英文版的上下兩冊有半尺厚,不過看起來很爽,全書行文流暢,且有助於英文寫作的提高,呵呵。且正文與補充文章分列,初學者可以選擇閱讀,整個內容以初等量子開始,在第二章就詳盡地,深入淺出的講述了量子力學的主要數學工具Hilbert空間的知識和Dirac符號,注意:學懂量子力學原理的最重要的工具。我想是:Hilbert空間的形象化與Dirac符號的熟練運用。把原理與數學統一起來就基本明白了量子力學。把這本書搞懂《高量》就幾乎不用學了。
註:Cohen是個很厲害的物理學家,NOBEL PRIZE 獲得者,1997年與朱隸文等一起獲獎,而且,他幾十年前錯過了一次獲獎機會,不然就兩次了。
最後,我想補充的是想學明白量子力學,看「初量」是沒有前途的,也是不可能的,因為初量基本不涉及Hilbert空間的知識和Dirac符號體系。如果把看初量的精力花在一部優秀的高量書上會使你迅速掌握其精髓。說實在的看書還是看經典原著最好。
我覺得Hilbert空間的知識和Dirac符號並不是很抽象也並不難懂,鑒於它們對於量子力學的理解如此重要,希望教育部老師們重新修改本科生量子力學的教學大綱,將其納入初量中,詳細講述。