量子力学发展史.doc

量子力学发展史
量子力学的建立
量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。
量子力学本身是在1923-1927年一段时间中建立起来的。两个等价的理论---矩阵力学和波动力学几乎同时提出。矩阵力学的提出与玻尔的早期量子论有很密切的关系。海森堡一方面继承了早期量子论中合理的内核，如能量量子化、定态、跃迁等概念，同时又摒弃了一些没有实验根据的概念，如电子轨道的概念。矩阵力学，从物理上可观测量，赋予每一个物理量一个矩阵，它们的代数运算规则与经典物理量不同，遵守乘法不可易的代数。波动力学来源于物质波的思想。薛定谔在物质波的启发下，找到一个量子体系物质波的运动方程-薛定谔方程，它是波动力学的核心。后来薛定谔还证明，矩阵力学与波动力学完全等价，是同一种力学规律的两种不同形式的表述。事实上，量子理论还可以更为普遍的表述出来，这是Dirac和Jordan的工作。
矩阵力学
1925年，海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识，抛弃了不可观察的轨道概念，并从可观察的辐射频率及其强度出发，和HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/22673.htm"\t"_blank"玻恩、约尔丹一起建立起HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/955848.htm"\t"_blank"矩阵力学；
波动力学
1926年，薛定谔基于量子性是微观体系波动性的反映这一认识，找到了微观体系的运动方程，从而建立起HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/68818.htm"\t"_blank"波动力学，其后不久还证明了波动力学和矩阵力学的数学等价性；狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论，给出量子力学简洁、完善的数学表达形式。
在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后，为了解释一些经典理论无法解释的现象，法国物理学家德布罗意于1923年提出了物质波这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波，这就是所谓的德布罗意波。德布罗意关系λ=h/p,和量子关系E=hυ(及薛定谔方程)这两个关系式实际表示的是波性与粒子性的统一关系,而不是粒性与波性的两分.德布罗意物质波是粒波一体的真物质粒子,光子,电子等的波动.他提出假设：实物粒子也具有HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/732252.htm"\t"_blank"波动性。他认为实物粒子如电子也具有物质周期过程的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/30964.htm"\t"_blank"频率，伴随物体的运动也有由相位来定义的相波即德布罗意波，后来薛定愕解释HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/24951.htm"\t"_blank"波函数的物理意义时称为“物质波”。德布罗意的新理论在物理学界掀起了轩然大波。这种在并无实验证据的条件下提出的新理论使得人们很难接受。就连德布罗意的导师HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/148887.htm"\t"_blank"朗之万也根本不相信这种观念，只不过觉得这篇论文写得很有才华，才让他得到博士学位。
量子力学与经典力学的差别首先表现在对粒子的状态和HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1318246.htm"\t"_blank"力学量的描述及其变化规律上。在量子力学中，粒子的状态用波函数描述，它是坐标和时间的复函数。为了描写微观粒子状态随时间变化的规律，就需要找出波函数所满足的运动方程。这个方程是薛定谔在1926年首先找到的，被称为HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/551078.htm"\t"_blank"薛定谔方程，物质波连续时空演化的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/44690.htm"\t"_blank"偏微分方程———薛定谔方程

最短的博士论文
一
故事发生在二十世纪初的法国巴黎。一样的延续着千百年的灯红酒绿，香榭丽舍大道上散发着繁华和暧昧，红磨坊里弥漫着躁动与彷徨。
而在此时的巴黎，有一个年轻人，名字叫做德布罗意(DeBroglie)，从他的名字当中可以看出这是一个贵族，事实上德布罗意的父亲正是法国的一个伯爵，并且是正当权的一位内阁部长。这样一个不愁吃不愁穿只是成天愁着如何打发时光的花花公子自然要找一个能消耗精力的东西来磨蹭掉那些无聊的日子(其实象他这样