第十章 波函数与薛定谔方程
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引言 物理学的分支及近年来发展的总趋势 力学、振动、声学 经典物理 热学与统计 电磁学、光学 物理学 相对论 现代物理 量子论 非线性 关力学 电磁学)相对论 量子论 键概念的发展 热学 时间(年) 1600 1700 1800 1900
2 引 言 • 物理学的分支及近年来发展的总趋势 物理学 经典物理 现代物理 力学、振动、声学 热学与统计 电磁学、光学 相对论 量子论 非线性 时间 (年) 关 键 概 念 的 发 展 力学 电磁学 热学 相对论 量子论 1600 1700 1800 1900
引言 近年来的发展 2粒子物理高能加速器产生新粒子,已发现30种。 麦克斯韦理论、狄拉克量子电动力学、重整化方法。 天体物理:运用物理学实验方法和理论对宇宙各种星球进行 观测和研究,从而得出相应的天文规律的学科。应用经典、量 子、相对论、等离子体物理和粒子物理。 生物物理:有机体遗传特性研究 物理学发展的总趋向: 学科之间的大综合。相互渗透结合成边缘学科。 生物物理、生物化学、物理化学、量子化学、量子电子学、量 子统计力学、固体量子论
3 近年来的发展： * 粒子物理 高能加速器产生新粒子，已发现300种。 麦克斯韦理论、狄拉克量子电动力学、重整化方法。 * 天体物理: 运用物理学实验方法和理论对宇宙各种星球进行 观测和研究，从而得出相应的天文规律的学科。应用经典、量 子、相对论、等离子体物理和粒子物理。 * 生物物理: 有机体遗传特性研究 引 言 物理学发展的总趋向： * 学科之间的大综合。 * 相互渗透结合成边缘学科。 生物物理、生物化学、物理化学、量子化学、量子电子学、量 子统计力学、固体量子论
引言 二十世纪物理学中两个重要的概念:场和对称性 从经典物理学到量子力学过渡时期的三个重大问题的提出 ●黑体辐射问题,即所谓“紫外灾难”。 ·光电效应康普顿效应。 原子的稳定性和大小。 19世纪末,物理学晴朗天空飘着的‘两朵乌云’: 黑体辐射 量子力学的诞生 迈克尔逊莫雷实验)相对论的建立
4 二十世纪物理学中两个重要的概念：场和对称性 • 从经典物理学到量子力学过渡时期的三个重大问题的提出 •• 光电效应 康普顿效应。 •• 黑体辐射问题，即所谓“紫外灾难”。 •• 原子的稳定性和大小。 引 言 19 世纪末,物理学晴朗天空飘着的‘两朵乌云’： 量子力学的诞生 相对论的建立 黑体辐射 迈克尔逊-莫雷实验
第一节光量子:光的波粒二象性 一、黑体辐射与普朗克能量子假设 实验表明:一切物体是以电磁浪的形式向外辐射能量。 辐射的能量与温度有关,称之为热辐射。 辐射和吸收的能量相等时称为热平衡。此时温度不变。 单色辐射出射度定义: 对应一定温度 M(T)W(λ,T)单位时间、单位表面积上所辐 射出的单位波长间隔中 (→+)的能量。 辐射出射度定义: 单位时间、单位表面积上所 M(T)=M(,T辐射出的各种波长电磁波的 能量
6 一、黑体辐射与普朗克能量子假设 实验表明：一切物体是以电磁波的形式向外辐射能量。 辐射的能量与温度有关，称之为热辐射。 辐射和吸收的能量相等时称为热平衡。此时温度不变。 单色辐射出射度定义: d dW T M T ( , ) ( , ) = 辐射出射度定义: 单位时间、单位表面积上所 辐射出的各种波长电磁波的 能量。 = 0 M(T) M(,T)d 单位时间、单位表面积上所辐 射出的单位波长间隔中 ( ) → +d 的能量。 对应一定温度 第一节 光量子：光的波粒二象性