考研量子力学要准备什么

发布日期:2023-10-24 18:40:02 39 阅读 0 点赞

  (一)考研量子力学要准备什么

  掌握谐振子应用与各种定理的应用。

  谐振子的本征态和本征值,谐振子的矩阵元和跃迁,荷电谐振子的跃迁,谐振子升降算符,谐振子相干态对易子。这一部分很重要,是量子力学里最重要的内容之一。

  除了对易子运算、算符代数等内容之外,还要掌握埃伦费斯特定理,位力定理,费曼-黑尔曼定理的导出、应用,要掌握动量算符和能量算符的对易关系,位置算符和动量算符的对易关系,位置算符和能量算符的对易关系。

  (二)谁对量子力学的贡献最大

  对量子力学有巨大贡献的共五位科学家。

  玻尔兹曼:最伟大的贡献是发展了通过原子的性质来解释和预测物质的物质的物理性质和统计力学;爱因斯坦:发表了关于光电效应的文章,发表了两篇关于布朗运动的论文,提出狭义相对论;霍金:提出奇点理论;海森堡:提出“测不准原理”;保罗·狄拉克:对量子动力学早期的发展做出重要贡献。对量子力学贡献最大科学家是爱因斯坦,他对科学界的影响力太大。虽然他在量子力学也曾错误判断,但他相对论的巨大贡献,比其他很著名的量子力学科学家更伟大。

  (三)量子力学概率波的物理含义

  概率波,包括了物质波、光波等。指空间中某点某时刻可能出现的几率。比如一个电子,如果是自由电子,那么它的波函数就是行波,就是说它有可能出现在空间中任何一点,每点几率相等。如果被束缚在氢原子里,并且处于基态,那么它出现在空间任何一点都有可能,但是在波尔半径处几率最大。对于你自己也一样,你也有可能出现在月球上,但是和你坐在电脑前的几率相比,是非常非常小的,以至于不可能看到这种情况。这些都是量子力学的基本概念,非常有趣。也就是说,量子力学认为物质没有确定的位置,它表现出的宏观看起来的位置其实是对几率波函数的平均值,在不测量时,它出现在哪里都有可能,一旦测量,就得到它的平均值和确定的位置。量子力学里,不对易的力学量,比如位置和动量,是不能同时测量的,因此不能得到一个物体准确的位置和动量,位置测量越准,动量越不准。

  (四)量子力学为什么可怕

  1、如果你对量子力学的概念感到困惑,不要慌,我相信你并不是唯一的一个。正如物理学家费恩曼所说的:“我想我可以有把握地说,没有人理解量子力学。”

  2、然而,量子理论却渗透到我们生活的方方面面,它描述了我们生活的这个世界是如何运作的。例如,我们每天沐浴在太阳光之中,你可曾思考过为什么太阳会发光?如果你不懂量子力学,就无法理解其中的奥妙。

  3、从长远来看的话,一切都是量子的。如果没有量子力学的解释,我们目前对世界如何运转的大部分法都不能成立,现代技术世界的一大半成果都不可能出现。而如今,越来越多的研究证明,量子力学不仅仅作用于非生命现象,在生命现象中仍旧起关键作用。没有量子力学,我们就无法解释酶的催化(量子隧穿)、光合作用(量子漫步)、鸟的导航(量子纠缠)、鱼的嗅觉(量子自旋)、基因突变(量子跃迁)等生命现象。

  4、双螺旋结构中质子的位置决定了生命的“故事”:质子的位置是有量子而不是经典物理定律决定的。使生命成为可能的遗传密码毋庸置疑是量子密码。基因突变是遗传性变异的推手,而遗传性变异让最简单的微生物进化成了如今地球上色彩斑斓、物种极度丰富的生物界。如果时间充裕,微小的失真也会引起巨大的变化。进化“通过保护和积累极其微小的可遗传改进”得以继续。

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