名师入校
张朝阳博士深谈量子力学
量子力学,这一探索物质世界微观奥秘的物理学分支,以其独特的视角揭示了原子、分子以及原子核和粒子的结构性质。2024年12月6日13时,三亚学院迎来了一场物理学的盛宴,著名物理学博士张朝阳老师受邀在书新五号楼106教室,为三亚学院130名学子含信智35位学生代表带来了一场别开生面的物理课程。
课程伊始,张朝阳老师以深入浅出的方式概述了量子力学的基本概念。他通过生动的例子,描绘了量子物理中粒子的波动性,强调了粒子运动的不确定性,并巧妙引入波粒二象性的理论。这一理论指出,在微观世界中,粒子不再拘泥于纯粒子性,而是展现出波的特性,这种波粒二象性正是量子化的直接体现。
随后,张老师进一步引入了谐振子的概念,利用形象的谐振子图像,生动解释了其基本工作原理。他详细区分了一维谐振子、N维谐振子以及耦合谐振子的不同类型,并通过中学所学的弹簧弹性平衡原理和牛顿定理,逐步引导同学们进入量子领域的奇妙世界,探索态转变的奥秘。
在课程的重点部分,张朝阳老师深入讲解了一维谐振子与哈密顿力学相关公式。为了确定能阶及对应的能量本征态,他引入了定态薛定谔方程,并运用埃尔米特多项式函数进行计算,得出了相应的能阶。这一过程不仅展示了量子力学的严谨性,更让同学们领略到了物理学的魅力所在。
最后,张老师提出了粒子的波动方程,并通过分离变量法解决了简单的波动问题。他强调了量子系统的概念,指出量子系统是由一组量子粒子组成的,包含了这些粒子的全部信息,并可通过量子态来描述其状态。这一观点让同学们对量子力学的认识更加全面和深入。
此次张朝阳老师的物理课,不仅展现了量子力学的奇妙特性,更激发了同学们对物理学的浓厚兴趣和持续学习的热情。通过薛定谔方程等工具的运用,同学们学会了如何预测粒子在不同条件下的行为,领略到了微观世界的无限奥秘。这次学习经历无疑将成为他们未来学术道路上的宝贵财富,激励他们不断前行,探索未知。