无限深势阱的薛定谔方程怎么解?1月9日12时|无限深势阱的薛定谔方程怎么解?《张朝阳的物理课》初探薛定谔方程( 二 )


赋予傅立叶变换物理意义探讨不确定性原理
在随后的直播中 , 张朝阳还介绍了数学的傅立叶变换与量子力学表象之间的关系 。 “动量在量子力学里其实是个算符 。 ”他在白板上逐步推导:
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他介绍 , 若某量子态满足如下公式:
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则说明这个量子态是算符的本征态 , 而数值p就是这个本征态对应的本征值 。 此时就是描述动量为p的粒子的波函数 。
传统的数学傅立叶变换是:
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“这跟量子力学不确定性原理是相符的 。 ”张朝阳说 。
“我们今天介绍了薛定谔方程在一个简单情形下的应用 。 未来将继续讲解薛定谔方程 , 求解氢原子问题 。 ”直播尾声 , 张朝阳告诉网友 , “下一堂课 , 将对量子力学做进一步的探讨 。 ”
自2021年11月5日至今 , 《张朝阳的物理课》已直播十八期 。 在第一、二课中 , 张朝阳科普了“力”和“速度” , 算出飞船和空间站每日绕地飞行圈数;第三、四课和“振动”相关 , 科普可见光的基本知识 。 第五、六课引发了关于音速和温度的大讨论 。 在第七、八、九课重温经典力学的“两朵乌云”;第十、十一课重点回顾黑体辐射曲线及其应用;第十二、十三、十四课尝试进入爱因斯坦的思想世界 , 推导出著名的公式“E=mc2” , 并论证钟慢尺缩效应 。 第十五课讲解了原子的结构和原子核的衰变 。 第十六课开始进入量子力学 , 讨论光的波粒二象性、康普顿散射、海森堡不确定性 , 以及薛定谔方程等 。
从这十多期的物理课可以看出 , 《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜——通过观察日常生活现象、用网友最熟悉的话题来提升兴趣 , 再以公式推导的方式解释其背后的物理原理 , “透过现象看本质” , 进而反过来解决生活中的类似问题 。
张朝阳认为研究自然界是特别有意思的事情 , 他希望物理课的受众能保有好奇心 , “在好奇心驱使下 , 了解自然界的奥秘 , 了解我们在这个世界生存的道理” 。 在后续课程中 , 他还将继续以这种直播风格解释生活中常见的物理现象 , 让普通人能够听懂、专业人士也能认可 , 激发科学学习的热潮 。 该课程于每周周五、周日12时在搜狐视频直播 。 (责任编辑:钟甜甜)
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