你們知道量子力學的基本原理是哪幾個嗎

2021-03-04 05:58:54 字數 5050 閱讀 3685

1樓:南大飛秒

飛秒檢測發現主要是以下幾個基本原理:1、態疊加公理:乙個量子態可以用希爾伯特空間中的乙個向量來表示,兩個量子態正交就是代表希爾伯特空間中兩個向量相互垂直。

兩個量子態的疊加態就是希爾伯特空間中兩個向量的合成。每個量子態都可以分解為一組正交的希爾伯特空間向量,稱為基矢。不同量子系統組成的總希爾伯特空間為每個量子系統的希爾伯特空間相乘。

2、態演化公理:量子態隨時間的演化符合薛丁格方程。在希爾伯特空間中可以表現為向量隨時間旋轉。

3、可觀測量公理:物理上的可觀測量都可以表現為厄公尺算符矩陣,作用在希爾伯特空間上會得到一組相互正交的本徵值。

4、測量公理(也稱測量問題):物理量的測量結果只能為其本徵值,對應量子態的本徵態。測量概率由量子態的投影係數決定(玻恩原理)。

量子力學的四個基本原理是什麼

2樓:匿名使用者

具體說是五個,有以下所示:

1.描寫微觀體系狀態的數學量是 hilbert 空間中的向量,只相差乙個複數因子的兩個向量,描寫同乙個物理狀態。

2.(1) 描寫微觀體系物理量(可觀測量)的是 hilbert 空間內的 hermitian 算符,如 a ;

(2) 物理量所能取的值 ai 是相應算符 a 的本徵值;

(3) 乙個任意態 |ψ> 總可以用 a 的歸一化本徵態如下:

|ψ> = ∑ici|ai>

而物理量 a 在 |ψ> 出現的機率與 |ci|2 成正比(born 統計解釋)。

3.乙個微觀粒子在直角座標下的位置算符 xm 與相應之正則動量算符 pm 有如下對易關係:

[xm,xn] = 0

[pm,pn] = 0

[xm,pn] = ihδmn

而不同粒子間的所有上述算符均可相互對易。

4.在 schodinger 圖景中,微觀體系態向量 |ψ(t)> 隨時間變化的規律由 schodinger 方程給出:

ih ∂

∂t|ψ(t)> = h|ψ(t)>

與此相對應,在 heisenberg 圖景中,乙個 hermitian 算符 ah(t) 的運動規律由 heisenberg 方程給出(假定as 不顯含時間):

ddt ah(t) = 1

ih[ ah,h]

5.乙個包含多個全同粒子的體系,在 hilbert 空間中的態向量對於任何一對粒子的交換是對稱的(交換前後完全不變)或反對稱(交換前後相差乙個負號)。服從前者的粒子稱為玻色子(boson),服從後者的粒子稱為費公尺子(fermion)。

3樓:匿名使用者

1.狀態由波函式表示。

2.波函式的運動方式(一般假設其符合薛丁格方程)3.力學量對應相應算符

4.本徵波函式完備及力學量的取值

5.全同性原理

4樓:菊花三千代

與樓上回答對應:12

3不確定性原理

4波粒二象性

5泡利不相容原理

急~量子力學的五個基本假設 5

5樓:洛克希德瑪汀

假設1:波函式ψ

由於波函式描述的波是機率波,所以波函式ψ必須滿足下列三個條件:

單值,即在空間每一點ψ只能有乙個值

連續,即ψ的值不會出現突躍,而且ψ對x,y,z的一級微商也是連續函式

平方可積,即波函式的歸一化,也就是說,ψ在整個空間的積分必須等於1

符合這三個條件的波函式稱為合格波函式或品優波函式。

假設2:算符

假設3:本徵態、本徵值和schrodinger方程

若某一力學量a的算符a作用於某一狀態函式ψ後,等於某一常數a乘以ψ,即

aψ=aψ

那麼對ψ所描述的這個微觀體系的狀態,其力學量a具有確定的數值a,a稱為力學量算符a的本徵值,ψ稱為a的本徵態或本徵波函式,上式稱為a的本徵方程。

schrodinger方程是決定體系能量算符的本徵值和本徵函式的方程,是量子力學中乙個基本方程。

假設4:態疊加原理

假設5:泡利不相容原理

在同一原子軌道或分子軌道上,至多只能容納兩個電子,這兩個電子的自旋狀態必須相反。

6樓:匿名使用者

周世勳教材副錄裡,很明確

7樓:宗添貳亮

(1)微觀體系的運動狀態由相應的歸一化波函式描述(波函式)(2)微觀體系的運動狀態波函式隨時間變化的規律遵從薛丁格方程(薛丁格方程)

(3)力學量由相應的線性算符表示(算符體系)(4)力學量算符之間有相互確定的對易關係,稱為量子條件;座標算符的三個直角座標系分量與動量算符的三個直角座標系分量之間的對易關係稱為基本量子條件;力學量算符由其相應的量子條件確定(對易)

(5)全同的多粒子體系的波函式對於任意一對粒子交換而言具有對稱性:玻色子系的波函式是對稱的,費公尺子系的波函式是反對稱的。(對稱性)

8樓:匿名使用者

量子力學的基本原理包括量子態的概念,運動方程、理論概念和觀測物理量之間的對應規則和物理原理。

在量子力學中,乙個物理體系的狀態由態函式表示,態函式的任意線性疊加仍然代表體系的一種可能狀態。狀態隨時間的變化遵循乙個線性微分方程,該方程預言體系的行為,物理量由滿足一定條件的、代表某種運算的算符表示;測量處於某一狀態的物理體系的某一物理量的操作,對應於代表該量的算符對其態函式的作用;測量的可能取值由該算符的本徵方程決定,測量的期待值由乙個包含該算符的積分方程計算。

態函式的平方代表作為其變數的物理量出現的機率。根據這些基本原理並附以其他必要的假設,量子力學可以解釋原子和亞原子的各種現象。

根據狄拉克符號表示,態函式,用<ψ|和|ψ>表示,態函式的概率密度用ρ=<ψ|ψ>表示,其概率流密度用(ħ/2mi)(ψ*▽ψ-ψ▽ψ*)表示,其概率為概率密度的空間積分。

態函式可以表示為在正交空間集裡的態矢比如|ψ(x)>=∑|ρ_i>,其中|ρ_i>為彼此正交的空間基矢,=δm,n為狄拉克函式,滿足正交歸一性質。

態函式滿足薛丁格波動方程,iħ(d/dt)|m>=h|m>,分離變數後就能得到不含時狀態下的演化方程h|m>=en|m>,en是能量本徵值,h是哈密頓能量運算元。

於是經典物理量的量子化問題就歸結為薛丁格波動方程的求解問題。

關於量子力學的解釋涉及許多哲學問題,其核心是因果性和物理實在問題。按動力學意義上的因果律說,量子力學的運動方程也是因果律方程,當體系的某一時刻的狀態被知道時,可以根據運動方程預言它的未來和過去任意時刻的狀態。

但量子力學的預言和經典物理**動方程(質點運動方程和波動方程)的預言在性質上是不同的。在經典物理學理論中,對乙個體系的測量不會改變它的狀態,它只有一種變化,並按運動方程演進。因此,運動方程對決定體系狀態的力學量可以作出確定的預言。

但在量子力學中,體系的狀態有兩種變化,一種是體系的狀態按運動方程演進,這是可逆的變化;另一種是測量改變體系狀態的不可逆變化。因此,量子力學對決定狀態的物理量不能給出確定的預言,只能給出物理量取值的機率。在這個意義上,經典物理學因果律在微觀領域失效了。

據此,一些物理學家和哲學家斷言量子力學擯棄因果性,而另一些物理學家和哲學家則認為量子力學因果律反映的是一種新型的因果性——機率因果性。量子力學中代表量子態的波函式是在整個空間定義的,態的任何變化是同時在整個空間實現的。

20世紀70年代以來,關於遠隔粒子關聯的實驗表明,類空分離的事件存在著量子力學預言的關聯。這種關聯是同狹義相對論關於客體之間只能以不大於光速的速度傳遞物理相互作用的觀點相矛盾的。於是,有些物理學家和哲學家為了解釋這種關聯的存在,提出在量子世界存在一種全域性因果性或整體因果性,這種不同於建立在狹義相對論基礎上的局域因果性,可以從整體上同時決定相關體系的行為。

量子力學用量子態的概念表徵微觀體系狀態,深化了人們對物理實在的理解。微觀體系的性質總是在它們與其他體系,特別是觀察儀器的相互作用中表現出來。

人們對觀察結果用經典物理學語言描述時,發現微觀體系在不同的條件下,或主要表現為波**象,或主要表現為粒子行為。而量子態的概念所表達的,則是微觀體系與儀器相互作用而產生的表現為波或粒子的可能性。

量子力學表明,微觀物理實在既不是波也不是粒子,真正的實在是量子態。真實狀態分解為隱態和顯態,是由於測量所造成的,在這裡只有顯態才符合經典物理學實在的含義。微觀體系的實在性還表現在它的不可分離性上。

量子力學把研究物件及其所處的環境看作乙個整體,它不允許把世界看成由彼此分離的、獨立的部分組成的。關於遠隔粒子關聯實驗的結論,也定量地支援了量子態不可分離

量子力學主要講了什麼

9樓:諸葛黃昏

量子力學是20世紀初期,在一群物理大佬的神仙打架中誕生出來的,當時是為了爭論光是由什麼組成以及光的形態!牛頓認為光是波形態,但也有很多科學家認為光是粒子,其中有很多著名的實驗,比如雙縫干涉實驗就是最著名的乙個,但是這個實驗的結果讓很多人大跌眼鏡,他們發現單個的光電子在通過雙縫時候居然也產生了干涉,產生了波才能產生的干涉條紋,但當你試圖去觀測它的運動軌跡時,它又展示出來粒子的特性,沒有產生干涉條紋,這就非常詭異了,怎麼會這樣?難道電子事先知道我們要觀測它?

後來愛因斯坦說,光其實是波粒二象性的,其實諸多量子力學的奠基人一開始都是反對量子力學的,就連愛因斯坦也曾經說過,上帝不投骰子!而量子力學本身也是與我們現在真實存在的客觀世界是相悖論的,我們真實存在的客觀世界,怎麼能夠通過觀測者而改變呢?

量子力學至今人類也只是剛剛撬開它的門而已,與量子力學不同,我們現在所在的世界,世間萬物你都可以用牛頓的經典力學去詮釋它,因為這個世界就是你現實所能看到的這個樣子,但是量子力學不一樣就在於它的不確定性,比如薛丁格的貓,乙隻又活又死的貓!你如何解釋呢?其實這只貓在微觀量子世界裡,它確實是處於乙個生與死的糾纏態,但是你一旦開啟盒子的一瞬間,一旦通過觀測,就會導致波函式坍縮,貓就會從量子世界裡的糾纏態,變成本徵態!

你就能馬上決定了這只貓的生死,注意哦,這裡不是你看到這只貓的生死,而是你觀測的這一行為而決定了它的生死!觀測和測量,是區分量子力學和經典力學的主要區別!

最後我們也總結:量子力學至今沒有被證實,但它確實是一項很神奇的物理學分支!它的魅力讓無數人為之瘋狂!

經典力學是通過觀測和測量來得到的一些結論,而量子力學它本身就是以不確定性,概率為中心的物理理論!所以以我們現在人類的科學技術,是無法通過科學實驗去證實它的!就比如我們現在所在的地球,大家都知道它是圓的,但是當你沒有去看它去觀測它的時候,你怎麼就知道它不會變成方的呢?

還有可能是矩形!

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