2020年高中物理竞赛-普通物理学C（修订版）16波函数：薛定谔方程(共10张PPT)

2020高中物理竞赛 普通物理学C （2020新修版） 同学们好！ o a U0 x 入射波+反射波 透射波 * 微观粒子的基本属性不能用经典语言确切表达， “波粒二象性”——借用经典语言进行互补性描述。 对微观客体的数学描述可以脱离日常生活经验，避免借用经典语言引起的表观矛盾。 量子力学包含一套计算规则及对数学程式的物理解释，是建立在基本假设之上的构造性理论，其正确性由实践检验。 量子力学用波函数描述微观粒子的运动状态，波函数所遵从的方程——薛定谔方程是量子力学的基本方程。 波函数和薛定谔方程是量子力学的基本假设之一。 * 经典描述： 沿 x 轴匀速直线运动 一、 物质波的波函数及其统计解释 §17.3 波函数 薛定谔方程 例： 一维自由粒子的波函数 量子描述： 类比： 单色平面波 一定 沿直线传播 1. 波函数： 描述微观客体的运动状态，是概率波的 数学表达形式。 一般表示为复指数函数形式 * 以坐标原点为参考点， （取实部） 推广 ：三维自由粒子波函数 * 2. 波函数的强度——模的平方 3. 波函数的统计解释 光栅衍射 电子衍射 类比 波函数与其共轭复数的积 例：一维自由粒子： * I大处 到达光子数多 I小处 到达光子数少 I=0 无光子到达 各光子起点、终点、路径均不确定 用 I 对屏上光子数分布作概率性描述 各电子起点、终点、路径均不确定 对屏上电子数分布作概率性描述 电子到达该处概率大 电子到达该处概率为零 电子到达该处概率小 光栅衍射 电子衍射 *  t 时刻，出现在空间（x,y,z）点附近单位体积内的粒子数与总粒子数之比  t 时刻，粒子出现在空间（x,y,z）点附近单位体积内的概率  t 时刻，粒子在空间的概率密度分布 的物理意义： 一般： t 时刻,到达空间 r（x,y,z）处某体积dV内的粒子数 *  物质波的波函数不描述介质中运动状态（相位）传播的过程, 概率密度，描述粒子在空间的统计分布 概率幅  注意：   干涉项 * 谢谢观看！ $$