再探量子力学基本 大中专理科数理化 顾逸铭著 新华正版
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作者:
顾逸铭著
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出版社:
线装书局
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ISBN:
9787512053410
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ISBN:
9787512053410
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出版时间:
2023-01
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目录：
章 微观物质体系的实验现象观察和波粒二象… … 001节 光(或电子) 的双缝干涉衍现象… …………………001第二节 光波的量子实验现象… ………………………………005一、普朗克的量子设……………………………………… 005二、爱因斯坦的光电效应…………………………………… 007三、康普顿pton 的散效应… ……………………… 009第三节 实物粒子的波动和波粒二象… ……………………011第二章 量子力学的诞生… ………………………………… 014节 薛定谔方程的建立… ……………………………………015第二节 薛定谔方程初试锋芒 硕果不凡… ……………………016一、能量的量子化…………………………………………… 016二、光电效应的解释………………………………………… 017三、原子结构的稳定和化学元素周期表……………… 018四、原子的特征光谱线……………………………………… 021五、氢原子的能级和电子状态波函数……………………… 023六、隧道效应和原子核衰□………………………………… 026七、激光简介…………………………………………… 030第三节 量子力学的基本设… ……………………………032第三章 爱因斯坦阵营与玻尔哥本哈根阵营的论战… …… 037节 波函数ψ 的物理意义？… ……………………………037第二节 玻尔哥本哈根阵营成员玻恩赋予波函数ψ 的概率解释… ………………………………………………040第三节 二大阵营的论战… ………………………………………041第四节 裁判员贝尔不等式… ……………………………………076第四章 论战的问题症结和解决途径… …………………… 082节 论战的问题症结… ………………………………………082第二节 “和使者”的调和剂和一些问题的诠释… …………084一、薛定谔波动方程中虚数i 的物理意义和物质波的提出……………………………………………………… 084二、波粒二象和测量新释………………………………… 085三、双缝干涉衍现象解释………………………………… 086四、量子跃迁图像…………………………………………… 088五、评“薛定谔猫”… ……………………………………… 089六、量子纠缠现象不是“幽灵”的作用，量子世界是客观现实并可以描述的世界…………………………… 090七、微观世界与宏观世界间没有不可逾越的鸿沟………… 091第五章 因果论… …………………………………………… 093第六章 偶想随笔不是多余的话… ………………………… 099节 量子纠缠是“全同”量子间的特有现象；决不要误认为是任意粒子间都可能有的现象… ………099第二节 量子保密通信□□… ……………………………………101第三节 量子计算机… ……………………………………………102第四节 夸克禁闭与大型量子对撞机… …………………………103第五节 何谓“真空不空”… ……………………………………106第六节 “多维世界”和“行宇宙”… …………………………108一、多维世界………………………………………………… 108二、行宇宙………………………………………………… 110后 记… ……………………………………………………… 111参文献… …………………………………………………… 114附件一 波粒二象新释——波的测量并缩及其…实验验证设想… …………………………………… 115附件二 the wave-particle duality and the problem …of measurement… ………………………………… 125附件三 波粒二象和测量新释——揭示量子幽灵的…真实面目… ………………………………………… 133
内容简介：
本书是一本关于量子力学基本的科普书。介绍了由实验现象到量子力学基本的提出和其基本方程一薛定谔方程的显赫功绩。
作者简介：
顾逸铭，1963年于浙江大学物理系，相继任教于华南师范大学和华东师范大学至退休。追寻真善美是作者的座右铭，真——事物的真谛，善——人间的友爱，美——美好生活。
精彩内容：
章 微观物质体系的实验现象观察和波粒二象节 光(或电子)的双缝干涉衍现象从源s发出的一束光（或电子束）向双缝a与b，在屏幕c上形成明暗相间的干涉衍条纹。若关闭其中一缝，屏幕c上则形成单缝的衍图。双缝衍图不为两个单缝衍图的叠加。双缝干涉衍条纹与单缝衍条纹的比较：双缝干涉衍条纹是等距的明暗相间的条纹；而单缝衍条纹是宽，两边窄的明暗相间，且亮度趋两边很快衰减的条纹。很显然，双缝干涉衍条纹不为二个单缝衍条纹的叠加。【实验观察与思】（1）同样的光源，光线同时通过双缝后在屏幕c上的明暗相间图案，不为光线分别通过单缝的图案叠加，说明光线同时通过双缝a与b后，互相影响干涉。观察水波的类似实验，可清楚理解。（2）条纹亮的地方是光线通过双缝后干涉的加强处，暗纹是干涉后的相消处。在水波的类似实验现象中，水面上的任一点振动是由从a和b传播来的二个水波引起的二个振动迭加。有的点合振动加强，有的点合振动相消。由波动规律可作的计算。因此，从光源s发出的一束光是一列波，它行进到双缝a与b并同时通过后，在双缝与屏幕之间空间中互相干涉，后投到屏幕c上。毫无疑义，早已公认一束光即是一束电磁波，它在运动过程中呈现波动，遵循麦克斯韦理论方程的波动规律。（3）进一步的实验又表明，无论光源s发的光波强度如何减小，终在屏幕上所形成的双缝干涉衍图案是一样的。早在20世纪，有人利用发光线的能量微弱到几乎近单个光量子实体的光源，用相片长时间曝光，得到的双缝干涉衍图片，结果与一次强光得到的双缝干涉衍图片是一样的。而且同样的是，若是关闭双缝中任一缝，也得不到干涉衍图。这表明，单个光量子能量微观客体在运动过程中，也是呈现波动，才能同时通过双缝，并在双缝后进行干涉。公认的结论是，光是电磁波，无论强度大小，都遵循波动规律运动，有反、折、衍、叠加和干涉等波动的特征。（4）光波在屏幕上的明暗相间干涉条纹到底是什么？经过放大，亮条纹原来是由大量光斑点所构成！亮处斑点密度□□，向着暗处密度减小。斑点密度与亮度成正比！如，光源强度减小至几乎接近单个光量子的能量，仔细观察屏幕发现，起初是无规则的零星斑点，随着时间增长，斑点数增多，逐渐形成有规律的分布，体成为双缝干涉衍图。这产生疑问了，光波既然是电磁波，波是弥散的物理图像，同时通过双缝后干涉的光波在行进到屏幕前，它仍是弥散于空间的波！怎么到屏幕的一瞬间□成为很小区域中的一个斑点？这行为又像颗粒“粒子”！第二节 光波的量子实验现象一、普朗克的量子设大家都见过雨后初晴天空出现的彩虹现象。太阳的白光，经湿润的大气而折，分离开红橙黄绿青蓝紫等。由电磁学波动规律，不同频率的光波折率不同，故而不同频率的光波分离开，形成七彩。红是光波频率低端，或是光波长长端；紫是光波频率高端或即光波长短端。肉眼不能感知的红外端则频率更低，波长更长；同样，肉眼不能感知的紫外线频率更高，波长更短。很多人也见过铁条在火炉里被加热的过程中，铁条慢慢□红且向橙转□。也是说，铁条被加热，温度升高，它的也逐渐由红向着频率高的□化。铁条的也是铁条辐出的光波的相应频率。因此，在炼钢厂为了测定炼钢炉中铁水的温度，是用观测炉中铁水辐出的光波频率来测定的。这是光测高温计。在研究炼钢炉中铁水辐出的光波频率与温度即能量的关系实验中发现，若由原来的热力学、电动力学和统计物理学等经典物理学来解释的话，都不能得到与实验结果相符的结论。尤其在紫外线端，理论与实验结果不同。普朗克（nck）在1900年引进量子概念，才使理论与实验结果符合得很好。普朗克定：炉腔是以hυ为能量单位不连续地辐和吸收频率为υ（读音nu）的光波，而不是连续地可以辐和吸收光波能量。能量单位hυ称为能量子。h是普朗克常数＝6.62559×10-34焦耳·秒。普朗克揭示了光波的能量有□□单位——能量子。当然，不同频率的光波，能量子是不同的。这□□的光波能量子hυ，是不是说明了光波的微粒呢？还不能。例如，它也可以是一段波列。也是说，炉腔的辐和吸收可能是以hυ为□□能量单位的一段段光波列。二、爱因斯坦的光电效应现象：当紫外线光照金属时，会有电子从金属表面逸出。称此电子为光电子。（1）对的金属材料，只有当光的频率大于值时，才有光电子发出来（当然，不同金属材料此值不同），而且只要一照，几乎瞬时出光电子；如果光的频率低于这个值，则不论光的强度多大，照时间多长，都不会有光电子产生。（2）光电子能量只与光的频率有关，而与光的强度无关；光的频率越高，光电子的能量越大。（3）光的强度只影响光电子的数目，强度增大，光电子的数目增多。【实验观察与思】若按照光波的经典电磁理论来解释此实验现象，光波照到金属时，由于电磁场的作用，会引起金属中电子的强迫振动。光的强度大即电磁场强，电子受强迫振动的振幅也大，大到程度会使电子脱离金属成为光电子。与光的频率应该无关。而且，光的强度虽小，但只要照时间足够长，也应当有光电子产生出来。显然与实验结果不符。爱因斯坦的观点是，当光到金属表面上时，是能量为hυ的光子被电子所吸收。电子用此能量的一部分来克服金属表面对它的吸引力所做的功(称为“脱出功”或“逸出功”)，剩余部分是此光电子的动能。功能关系式可写为½mυ²=h−w上式中m是电子的质量，υ是电子逸出金属表面后的速度，w是脱出功。如果电子的能量hυ小于w，则电子不能脱出金属表面，因而没有光电子产生。由于光的频率决定了光子的能量，而光的强度只决定光子的数目，光子多，产生的光电子数也多。光电子吸收光子能量几乎是瞬时的，故光电子的产生几乎是瞬时的。这解释了实验现象。
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开播时间：09月02日 10:30
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