所有教材都是按照时间顺序介绍的,但是这样真的是认识量子力学的好方式吗?我觉得不一定,比如说介绍普朗克常量的时候,介绍了一大堆关于热辐射和黑体的概念,其实跟最关键的概念普朗克常量没有很明显的联系。再比如先介绍了波尔的原子模型,但是波尔做的很多理论都是假设,那么这些假设其实都是可以基于薛定谔方程得到推导。所以或许教材组织知识的方式存在一定的问题。
本章最大的阅读问题,就是有很多与量子力学理论体系毫不相干的东西,也必须要学,比如热辐射、光电效应、氢原子光谱。
认为能开发出一套理论,使得所有的东西,包括微观粒子,光子,电磁波都适应,虽然之前我就是这么想波粒二象性的,但是这大概是一种狂妄的表现。所以这篇文章的思路是承认粒子和波有明显的界限,只是波粒二象性使其具有了彼此的一些性质。物质波与波的区别,就好像鲸鱼与鱼区别。
这章主要分为两条线,一条是光的粒子性,包括
- 热辐射现象,普朗克对黑体辐射的现象做出了自己的量子化解释,进而引入了普朗克常量。
- 光电效应,爱因斯坦提出光也具有粒子性,应用了普朗克常量
- 康普顿效应,爱因斯坦光子论的一个应用,至此,粒子性已经全部介绍完毕
另一条线是微观粒子的波动性
- 从德布罗意天才的构想开始,提出了物质具有波动性,并且给出了如何计算物质波的波长和频率
- 薛定谔方程利用了德布罗意的思想和公式,提出了奠基公式,薛定谔方程,这个方程可以解出一个波函数,这个波函数就是波动性的体现
- 不确定性原理,物质波具有了这个本应只在经典波中出现的现象
- 氢原子的电子:在德布罗意提出物质具有波动性之前,波尔就做出了启发性的假设,解释了氢原子光谱,但是相应的理论不是很完善,在引入薛定谔方程以后,可以得到很好的理论诠释