量子力学名词解释全集

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(完整word版)量子力学名词解释(word文档良心出品)

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一、名词解释1.波粒二象性 :一切微观粒子均具有波粒二象性(2分),满足νh E=(1分),λh P =(1分),其中E 为能量,ν为频率,P 为动量,λ为波长(1分)。

2、测不准原理 :微观粒子的波粒二象性决定了粒子的位置与动量不能同时准确测量(2分),其可表达为:2/P x x η≥∆∆,2/P y y η≥∆∆,2/P z z η≥∆∆(2分),式中η(或h )是决定何时使用量子力学处理问题的判据(1分)。

3、定态波函数 :在量子力学中,一类基本的问题是哈密顿算符不是时间的函数(2分),此时,波函数)t ,r (ρψ可写成r ρ函数和t 函数的乘积,称为定态波函数(3分)。

4、算符使问题从一种状态变化为另一种状态的手段称为操作符或算符(2分),操作符可为走步、过程、规则、数学算子、运算符号或逻辑符号等(1分),简言之,算符是各种数学运算的集合(2分)。

5、隧道效应在势垒一边平动的粒子,当动能小于势垒高度时,按经典力学,粒子是不可能穿过势垒的。

对于微观粒子,量子力学却证明它仍有一定的概率穿过势垒(3分),实际也正是如此(1分),这种现象称为隧道效应(1分)。

6、宇称宇称是描述粒子在空间反演下变换性质的相乘性量子数,它只有两个值 +1和-1 (1分)。

如果描述某一粒子的波函数在空间反演变换(r→-r)下改变符号,该粒子具有奇宇称(P =-1 )(1分),如果波函数在空间反演下保持不变,该粒子具有偶宇称(P =+1) (1分),简言之,波函数的奇偶性即宇称(2分)。

7、Pauli 不相容原理自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理,简称泡利原理(1分)。

它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态(1分)。

泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n 、l 、ml 、ms ,该原理指出在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子,即一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子(3分)。

常州大学量子力学名词解释

常州大学量子力学名词解释

1.黑体:一个物体能全部吸收投射在他上面的辐射而无反射,就称为黑体。

2.普朗克假设(黑体辐射提出的假设):黑体以hv为能量单位不连续的发射和吸收频率为v的辐射,而不是像经典理论所要求的那样可以连续地发射和吸收辐射能量。

3.三个实验说明了什么问题:黑体辐射,平衡时辐射能量密度按波长分布的曲线,其形状和能量只与黑体的绝对温度有关,而与空腔的形状与组成的物质无关。

光电效应,证明了光的波动性。

康普顿效应,证明了光的粒子性。

4.玻尔假设:定态假设,频率假设,量子化条件。

5.态叠加原理:设是体系的可能状态,那么这些态的线性叠加,也是体系的一个可能状态。

6.波函数的三个条件:有限性,连续新,导致可测量的单值性。

7.算符:是指作用在一个函数上得出另一个函数的运算符号,量子力学中的算符是作用在波函数上的运算符号。

8.对易:有组成完全系的共同本征态。

9.表象:量子力学中态和力学量的具体表示方式。

10.弹性碰撞:一个粒子与另一个粒子碰撞过程中,有动能的交换,粒子内部状态并无改变。

非弹性碰撞:碰撞中粒子内部状态有所改变(原子被激发或电离)。

11.泡利不相容原理:全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于完全相同的状态。

12.玻色子:由光子(自旋为1)、处于基态的氦原子(自旋为0)、a 粒子(自旋为0)以及其他自旋为0或为h的整数倍的粒子所组成的全同粒子体系的波函数是对称的,这类粒子服从玻色-爱因斯坦统计,被称为玻色子。

费米子:由电子、质子、中子这些自旋为h/2的粒子以及其他自旋为h/2的奇数倍的粒子组成的全同粒子体系的波函数是反对称的,这类粒子服从费米-狄拉克统计,被称为费米子。

13.塞曼效应:氢原子和类氢原子在外磁场中,其光谱线发生分裂的现象。

14.全同粒子:称质量、电荷、自旋等固有性质完全相同的微观粒子称为全同粒子。

全同性原理:全同粒子所组成的体系中,两全同粒子相互代换不引起物质状态的改变。

15.厄米算符的性质:本征值为实数;量子力学中表示力学量的算符都是厄米算符;对于两任意函数和,如果算符满足,则称为厄米算符;如果为厄米算符。

量子力学最全名词解释及知识点整理

量子力学最全名词解释及知识点整理
两电子自旋相互反平行的态是单一的,这种态称为单态;两电子自旋相互平行的能级
是三重简并的,对应于这些能级的态称为三重态( | 1,1⟩, | 1, − 1⟩, | 1,0⟩)
29. 正氦与仲氦p206
处于三重态的氦称为正氦,处于单态的氦称为仲氦,或者说基态的氦是仲氦
一些结论
1. 谐振子能量本征函数及其性质


为动量,λ为波⻓。
4. 态叠加原理(Superposition principle):p17
对 于 一 般 的 情 况 , 如 果 ψ1 和 ψ2 是 体 系 的 可 能 状 态 , 那 么 它 们 的 线 性 叠 加
ψ = c1ψ1 + c2ψ2也是这个体系的一个可能状态,其中c1和c2为复常数。
20. 偶极跃迁、偶极近似(Electric Dipole Approximation): p146
由于电磁波中电场对电子能量的影响远大于磁场,忽略光波中的磁场作用和原子的尺
寸,把电场近似地用Ex = E0 cos ωt(沿z轴传播的平面单色偏振光的电场)表示后得到的
结果,这样讨论的跃迁称为偶极跃迁,这种近似叫做偶极近似。
22. 简单塞曼效应、复杂塞曼效应(Zeeman e ect):p181
在外磁场较强的情况下,没有外磁场时的一条谱线在外磁场中将分裂为三条,这就是 简单塞曼效应。
在外磁场较弱时,电子自旋与轨道相互作用不能够忽略,光谱线分裂成偶数条,这称 为复杂塞曼效应。
23. 好量子数:p187
守恒量的特点:测量值的几率分布不随时间变化,守恒量的量子数称为好量子数。

谐振子能量的本征函数为:ψn(x)
=
Nne−
1 2
α2 x2Hn(α

4量子力学重要术语

4量子力学重要术语

1量子力学的基础量集合=【时间、距离、速度、动量、能量、宇称、波长、振幅、自旋、磁矩】2 最难理解的术语1)角动量2)自旋3)薛定谔方程4)狄拉克公式5)以太6)3量子力学的一些基本概念1全同粒子定义1)固有性质(如静止质量、电荷、自旋、磁矩、寿命等不因运动情况而改变的性质)完全相同的粒子,彼此无法区分。

2)它们可以是基本粒子,也可以是由基本粒子构成的复合粒子(如α粒子)。

3)以电子为例,不管其来源如何,根据实验测定,每个电子的静止质量均为9.109534(±47)×10-31kg,电荷为1.6021892(±46)×10-19C。

1)由同类粒子组成的多粒子体系中,对于任何物理量,任意两个粒子交换后体系保持不变,称为交换对称性。

设P 为置换算符,作用在双粒子体系波函数ψ(q1, q2)上,即:),(),(ˆ122112q q c q q P ψψ= 再作用一次,),(),(ˆ21221212q q c q q P ψψ= 作用两次后,体系保持不变,c2=1,则c =±1,即:),(),(ˆ122112q q q q P ψψ±= 所以,置换算符作用在双粒子波函数上,波函数可能不变或改变一个符号。

),(),(ˆ122112q q q q P ψψ=对称波函数 ),(),(ˆ122112q q q q P ψψ-=反对称波函数 该结论可以推广到N 个全粒子系统,即变换任意两个粒子波函数保持不变或改变一个符号,则称波函数是对称或反对称的。

不是对称或反对称性的波函数不能作为全同粒子的波函数。

2)实验表明:全同粒子体系状态的交换2)对称性,取决于粒子的自旋。

凡是自旋等于ħ整数倍(s=0, 1, 2, …)的全同粒子,波函数对两个粒子交换总是对称的,并服从玻色-爱因斯坦统计法则,称为玻色子(Bosons )。

如光子、π介子、α粒子。

凡是自旋等于ħ /2的半整数倍(s=1/2, 3/2, 5/2, …)的全同粒子,波函数对两个粒子交换总是反对称的,并服从费米-狄拉克统计,称为费米子(Fermions )。

量子力学复习资料

量子力学复习资料

量子力学复习资料一、基本概念1、波粒二象性这是量子力学的核心概念之一。

它表明微观粒子既具有粒子的特性,如位置和动量,又具有波动的特性,如波长和频率。

例如,电子在某些实验中表现出粒子的行为,如碰撞和散射;而在另一些实验中,如双缝干涉实验,又表现出波动的行为。

2、量子态量子态是描述微观粒子状态的方式。

与经典物理学中可以精确确定粒子的位置和动量不同,在量子力学中,粒子的状态通常用波函数来描述。

波函数的平方表示在某个位置找到粒子的概率密度。

3、不确定性原理由海森堡提出,指出对于一个微观粒子,不能同时精确地确定其位置和动量,或者能量和时间。

即:\(\Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{\hbar}{2}\),\(\Delta E \cdot \Delta t \geq \frac{\hbar}{2}\),其中\(\hbar\)是约化普朗克常数。

二、数学工具1、薛定谔方程这是量子力学中的基本方程,类似于经典力学中的牛顿运动方程。

对于一个质量为\(m\)、势能为\(V(x)\)的粒子,其薛定谔方程为:\(i\hbar\frac{\partial \Psi(x,t)}{\partial t} =\frac{\hbar^2}{2m}\frac{\partial^2 \Psi(x,t)}{\partial x^2} + V(x)\Psi(x,t)\)。

2、算符在量子力学中,物理量通常用算符来表示。

例如,位置算符\(\hat{x}\)、动量算符\(\hat{p}\)等。

算符作用在波函数上,得到相应物理量的可能取值。

三、常见量子力学系统1、一维无限深势阱粒子被限制在一个宽度为\(a\)的区域内,势能在区域内为零,在区域外为无穷大。

其能量本征值为\(E_n =\frac{n^2\pi^2\hbar^2}{2ma^2}\),对应的本征函数为\(\Psi_n(x) =\sqrt{\frac{2}{a}}\sin(\frac{n\pi x}{a})\)。

量子力学中的专业名词解释

量子力学中的专业名词解释

量子力学中的专业名词解释引言:量子力学是一门研究微观世界中粒子行为的物理学科。

自20世纪初量子力学的诞生以来,其理论基础和实践应用一直备受物理学家关注。

本文将对量子力学中一些重要的专业名词进行解释,希望能帮助读者更好地理解此领域的知识。

一、波粒二象性(Wave-Particle Duality)波粒二象性是量子力学中的基本概念之一。

在经典物理学中,光和物质被认为是两种不同的形态:光被视为波动,物质则为粒子。

然而,在量子力学中,研究表明微观领域中的粒子(如电子、光子)既可以表现出粒子的特性,也可以表现出波动的行为。

这种二象性的存在,打开了量子力学的大门,使得科学家能够更好地理解和研究微观领域的现象。

二、不确定性原理(Uncertainty Principle)不确定性原理,由著名物理学家海森堡于1927年提出,是量子力学中的重要原理之一。

该原理指出,在某一时刻,对一个粒子的位置和动量的同时精确测量是不可能的。

换言之,我们不能同时准确地确定粒子的位置和动量,只能通过权衡在某一方面的准确度来推测另一方面的数值。

这个原理将我们对世界的认识带入了一个新的层次,也为量子力学的发展奠定了基础。

三、量子叠加态(Quantum Superposition)量子叠加态是指一个量子系统在测量之前并没有确定的状态,而处于多个可能的状态叠加的情况。

以著名的薛定谔猫实验为例,猫在未被观测之前可以同时处于“死”和“活”的状态叠加。

只有在观测或测量的瞬间,才会使得猫的状态塌缩为一个确定的状态。

量子叠加态的概念颠覆了传统的经典物理学思维,为我们理解微观世界的行为提供了新的思路。

四、量子纠缠(Quantum Entanglement)量子纠缠是指两个或多个量子系统之间存在着一种特殊的相互关系,使得它们之间的状态相互依赖,无论它们之间的距离有多远。

这种相互关系不可分割,即一旦纠缠,无论这些量子系统分别处于多远的地方,它们之间任何改变将会立刻影响到其他系统。

量子力学 术语缩写

量子力学 术语缩写

量子力学术语缩写量子力学(Quantum Mechanics,简称QM)是一门研究微观世界的基础物理学理论,涉及到一系列的术语和概念。

本文将简要介绍一些重要的量子力学术语缩写及其含义。

1. QM(Quantum Mechanics):量子力学,是一门描述微观粒子行为的物理学理论。

它通过波函数、算符和态矢量等概念,描述了微观粒子的运动、相互作用和量子态的演化。

2. Schrödinger equation(SE):薛定谔方程,是量子力学的基本方程之一,描述了量子系统的时间演化。

它通过一个偏微分方程来计算系统的波函数随时间的变化。

3. Hilbert space(HS):希尔伯特空间,是量子力学中描述量子态的数学空间。

它是一个具有内积的完备向量空间,用来描述量子系统的状态和算符。

4. Wave-particle duality(WPD):波粒二象性,是指微观粒子既可以表现出波动性质,也可以表现出粒子性质的现象。

根据德布罗意假设,微观粒子具有波动性质,而根据光量子假设,光也具有粒子性质。

5. Superposition(SP):叠加原理,是指量子系统可以处于多个可能的状态的线性组合中。

根据叠加原理,量子系统在测量之前可以同时处于多个可能的状态,而测量结果将只能得到其中一个确定的状态。

6. Entanglement(EN):纠缠,是指两个或多个量子系统之间存在一种特殊的关联状态,使它们的状态无法被独立描述。

纠缠是量子系统之间的一种非经典的相互作用,具有远距离的关联性。

7. Measurement problem(MP):量子测量问题,是指当对一个量子系统进行测量时,我们无法预测测量结果的确切值,只能得到一系列可能的测量结果及其概率。

量子测量问题是量子力学的一个基本困惑,目前仍然存在争议。

8. Uncertainty principle(UP):不确定性原理,是指在量子力学中,某些物理量的测量值无法同时被确定到最高精度。

量子力学的通俗解释

量子力学的通俗解释

量子力学的通俗解释《量子力学的通俗解释》第一章什么是量子力学?1.1 量子力学(Quantum Mechanics)是什么?量子力学是一门研究微观粒子行为(如原子、分子、核等)的物理学理论。

尽管两极分化的经典物理学也可以用来描述这些微观粒子行为,但量子力学更能准确地预测它们的行为。

虽然量子力学是一个非常抽象的理论,但广泛运用于物理学、化学、生物学等科学领域,被认为是现代物理学中最重要的理论之一。

1.2 量子力学的起源量子力学之父是德国物理学家爱因斯坦(Albert Einstein),他在1905年发表论文时首次提出了“量子说”的概念,并在其后的20世纪初期,基于此概念提出了许多物理学理论,包括热力学、无穷大热定律、量子论等。

此外,德国物理学家莫尔斯(Max Planck)也发展了量子论,并在1900年发表了一篇关于量子论的论文。

此后,量子力学又发展出了广义相对论、电磁辐射理论、复变函数、量子场理论等理论,它们都成为现代物理学的基石。

1.3 量子力学的主要内容量子力学的主要内容有以下几个方面:(1)电荷的量子性质:量子力学认为电荷具有量子特性,即电荷可以在不同的能量水平上存在,具有不可预测的概率性行为。

(2)量子热力学:量子力学认为,物质的能量分布是基于量子级数的,并且物质之间存在着不可预测的相互作用,这些作用可能导致物质的能量转移和改变。

(3)量子力学的数学框架:量子力学是一门数学理论,所以要对量子力学有一定的数学基础,包括概率论、线性代数、微分方程等。

(4)量子统计:量子力学建立了一套统计方法,用来解释和预测物质在不同条件下存在的概率变化。

(5)量子无力:量子力学的基石之一是它认为,有一种力(量子无力)使微观世界中的粒子互相作用,从而产生物质的变化。

第二章量子力学在实验中的应用2.1量子力学在物理学中的应用量子力学在物理学领域有着广泛的应用,其中最重要的是准确预测实验结果以及解释复杂现象的背后机理。

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量子力学名词解释全集
1.波粒二象性:
一切微观粒子均具有波粒二象性(2分),满足νh E
=(1分),λh P =(1分),其中E 为能量,ν为
频率,P 为动量,λ为波长(1分)。

2、测不准原理:微观粒子的波粒二象性决定了粒子的位置与动量不能同时准确测量(2分),其可表达为:2/P x x ≥??,2 /P y y ≥??,2/P z z ≥??(2分),式中(或h )是决定何时使用量子力学处理问题的判据(1
分)。

3、定态波函数:
在量子力学中,一类基本的问题是哈密顿算符不是时间的函数(2分),此时,波函数)t ,r ( ψ可写成r 函
数和t 函数的乘积,称为定态波函数(3分)。

4、算符
使问题从一种状态变化为另一种状态的手段称为操作符或算符(2分),操作符可为走步、过程、规则、数学算子、运算符号或逻辑符号等(1分),简言之,算符是各种数学运算的集合(2分)。

5、隧道效应
在势垒一边平动的粒子,当动能小于势垒高度时,按经典力学,粒子是不可能穿过势垒的。

对于微观粒子,量子力学却证明它仍有一定的概率穿过势垒(3分),实际也正是如此(1分),这种现象称为隧道效应(1分)。

6、宇称
宇称是描述粒子在空间反演下变换性质的相乘性量子数,它只有两个值+1和-1 (1分)。

如果描述某一粒子的波函数在空间反演变换(r→-r)下改变符号,该粒子具有奇宇称(P =-1 )(1分),如果波函数在空间反演下保持不变,该粒子具有偶宇称(P =+1)(1分),简言之,波函数的奇偶性即宇称(2分)。

7、Pauli 不相容原理
自旋为半整数的粒子(费米子)所遵从的一条原理,简称泡利原理(1分)。

它可表述为全同费米子体系中不可能有两个或两个以上的粒子同时处于相同的单粒子态(1分)。

泡利原理又可表述为原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数n 、l 、ml 、ms ,该原理指出在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子,即一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子(3分)。

8、全同性原理:
全同粒子的不可区分性(1分)使得其组成的体系中,两全同粒子相互代换不引起物理状态的改变(4分)。

9、输运过程:
扩散(1分)、热传导(1分)、导电(1分)、粘滞现象(1分)(系统内有宏观相对运动,动量从高速区域向低速区域的传递过程)统称为输运过程,这是一个不可逆过程(1分)
10、选择定则:
偶极跃迁中角量子数与磁量子数(1分)需满足的选择定则为1±=?l
(2分),
1 ,0±=?m (2分) 11、微扰理论
在量子力学中求近似解(1分)的一种方法,核心是先求解薛定谔方程(2分),再引入微小附加项来修正
(2分)
12、能量均分定理
处于温度为T 的平衡状态(1分)的经典系统(1分),粒子能量中每一个平方项的平均值(1分)等于kT
21
(2分)
13、费米子由自旋量子数为21
奇数倍(2分)的粒子组成的全同粒子体系的波函数是反对称(2分)的,它们服从费米-迪拉克分布(1分),称为费米子,如电子,
质子和中子等
14、Hellmann - Feynman 定理
关于量子力学体系能量本征值问题,有不少定理,其中应用最广泛的要数 Hellmann - Feynman 定理(简称 H-F 定理)该定理的内容涉及能量本征值及各种力学量平均值随参数变化的规律(2)。

设体系的 Hamilton 量 H 中含有某参量λ,En 是 H 的本征值,ψn 是归一的束缚态本征函数(n 为一组量子数),则n n n H E ψλ??ψ=λ(2),
H - F 定理很有实用价值, H 中的μ, 等都可以选为参数λ(1)。

15、态叠加原理
微观粒子具有波动性,会产生衍射图样(1)。

而干涉和衍射的本质在于波的叠加性,即可相加性,两个相加波的干涉的结果产生衍射(1)。

因此,同光学中波的叠加原理一样,量子力学中也存在波叠加原理(1)。

因为量子力学中的波,即波函数决定体系的状态,称波函数为状态波函数,所以量子力学的波叠加原理称为态叠加原理(2)。

16、Dirac 符号
量子描述除了使用具体表象外,也可以不取定表象,正如几何学和经典力学中也可用矢量形式A 来表示一个矢量,而不用具体坐标系中的分量(Ax, Ay, Az)表示一样(1分)。

量子力学可以不涉及具体表象来讨论粒子的状态和运动规律(2分)。

这种抽象的描述方法是由Dirac 首先引用的,所以该方法所使用的符号称为Dirac 符号(2分)。

17、塞曼效应
氢原子和类氢原子在外磁场中,其光谱线发生分裂的现象。

该现象在1896年被Zeeman 首先观察到(2分)。

它分为简单和复杂两种情形,在强磁场作用下,光谱线的分裂现象为简单塞曼效应。

当外磁场较弱,轨道-自旋相互作
用不能忽略时,将产生复杂塞曼效应(3分)。

18、表象
体系的状态都用坐标(x,y,z)的函数表示,也就是说描写状态的波函数是坐标的函数。

力学量则用作用于坐标函数的算符表示。

但是这种描述方式在量子力学中并不是唯一的,这正如几何学中选用坐标系不
是唯一的一样。

坐标系有直角坐标系、球坐标系、柱坐标系等,但它们对空间的描写是完全是等价的。

波函数也可以选用其它变量的函数,力学量则相应的表示为作用于这种函数上的算符。

量子力学中态和力学量的具体表示方式称为表象,各种表象之间可以互相转化(6分)。

19、全同粒子
质量、电荷、自旋等固有性质完全相同的微观粒子。

全同粒子不可区分,全同粒子所组成的体系中,二全同粒子互相代换不引起体系物理状态的改变。

描写全同粒子体系状态的波函数只能是对称的(玻色子)或反对称的(费米子),其对称性不随时间改变。

如果体系在某一时刻处于对称(或反对称)态上,则它将永远处于对称(或反对称)态上。

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