1.0-量子力学发展简史-2.pptx

1主讲：朱祥荣湖州师范学院理学院量子力学发展简史

2量子力学发展简史4.量子力学的矩阵力学①基于可观察性原则，抛弃了不可观察的轨道概念，从可观察的辐射频率和强度（振幅）出发；②基于对应原理，考虑描写电子运动的力学量，如动能、角动量等写成位置x和动量p的函数，力学量之间的乘法关系不可对易。1925年6月完成了《关于一些运动学和力学关系的量子论的重新解释》的论文。（1）沃纳·卡尔·海森堡（WernerKarlHeisenberg，1901年12月5日—1976年2月1日），德国物理学家，量子力学的主要创始人，哥本哈根学派的代表人物，1932年诺贝尔物理学奖获得者。

3量子力学发展简史1925年9月，玻恩(M.Born)和约当(Jordan)联名发表了《论量子力学》一文，用数学矩阵的方法发展了海森堡的思想。文章中，他们不仅采用了海森堡的方式，把广义坐标q和广义动量p用矩阵表示，而且从量子化条件出发，利用对应原理，得出q和p的对易关系（称为“强量子条件”）为（I为单位矩阵）（2）马克斯·玻恩（MaxBorn，1882年12月11日—1970年1月5日）德国犹太裔理论物理学家、量子力学奠基人之一，因对量子力学的基础性研究尤其是对波函数的统计学诠释而获得1954年的诺贝尔物理学奖。

4量子力学发展简史（3）1925年底，玻恩、约当和海森堡合作发表论文《关于量子力学Ⅱ》，把以前的结果推广到多自由度和有简并的情况，系统地论述了本征值问题、定态微扰和含时间的定态微扰，导出了动量和角动量守恒定律，以及强度公式和选择定则，还讨论了塞曼效应等问题，从而奠定了量子力学的基础。文章全面阐述了矩阵力学的原理与方法，宣告新的量子力学—矩阵力学诞生。比海森堡还年轻的英国剑桥大学的狄拉克不满足于海森堡的表述形式，试图使它同牛顿力学的推广形式——哈密顿方程相适应。1925年11月7日，他完成了论文《量子力学的基本方程》，参照经典力学的泊松括号引入量子泊松括号，把经典力学方程改造成量子力学方程。两个月后他写的论文中引进q数的概念，表示量子力学变数不遵守对易规则。1926年7月发表的他的论文《量子代数》称为q数理论。

5量子力学发展简史5.量子力学的波动力学1923年德布罗意推广了爱因斯坦的光量子论，提出物质波概念，并解释了玻尔的定态理论。1924年完成博士论文《量子理论研究》。1927年，德布罗意的预言被戴维逊(C.J.Davisson)和革末(L.H.Germer)的电子衍射实验所证实。1929年因博士论文获诺贝尔物理学奖，这在历史上是首次！（1）德布罗意(LouisVictordeBroglie,1892~1989)法国物理学家。1892年8月15日生于下塞纳的迪耶普。出身贵族。1910年获巴黎大学文学学士学位，1913年获理学硕士学位。曾拜朗之万为师，研究与量子有关的理论物理问题，攻读博士学位。

6量子力学发展简史5.量子力学的波动力学（2）薛定谔(E.SchrO?dinger,1887~1961)奥地利理论物理学家，波动力学的创始人。1910年获得博士学位，1920年担任维恩的物理实验室助手，1921年薛定谔受聘到瑞士苏黎士大学任数学物理学教授，在那里工作了6年。1927年接替普朗克任柏林大学理论物理学教授，同年当选为普鲁士科学院院士。1933年和狄拉克一起荣获诺贝尔物理学奖。1926年1—6月，薛定谔以同一题目《作为本征值问题的量子化》发表了4篇论文，系统地阐明了他的波动力学理论。并成功地推导出氢原子各定态的能量值作为他的波动方程的本征值。波动力学诞生了！

7量子力学发展简史6.矩阵力学与波动力学等价（1）物理学界都为海森堡的矩阵力学和薛定谔的波动力学两种形式悬殊的理论是否相通感到困惑：①海森堡对薛定谔论文的态度是,只承认它的数学简明性和“难以置信”的有趣，却拒不承认其物理意义上的任何优越性;②薛定谔则声称:我的理论是受德布罗意的鼓舞，但我一点也不认为与海森堡有什么继承关系。我当然知道他的理论，但是它使我沮丧,那种深奥晦涩的代数对我而言是太难了，我也太缺乏想象力了。（2）1926年3月，薛定谔发表篇论文《论海森伯—玻恩—约丹的量子力学和我的量子力学的关系》的论文，说明矩阵力学和他的波动力学在数学上是等价的，原来两个理论殊途同归。经过变换理论和希尔伯特空间的引用，这种等价性得到了更加明确的表述和证明。

8量子力学发展简史量子力学最强“朋友圈”

9量子力学发展简史7.玻尔与爱因斯坦的争论量子力学建立以后，对于量子力学的物理解释