原子物理与量子力学课程结构

1、原子物理与量子力学课程结构原子物理与量子力学课程结构观测尺度和观测工具观测尺度和观测工具宇观宇观 ( (10107 7 m)m)宏观宏观 ( m )( m )介观介观 ( ( 1010-9-9 m ) m )微观微观( (1010-9-9m 10102626-10-1027 27 m m 10-15 m观测工具观测工具 2007 The Nobel Prize in Physics巨磁电阻与应用巨磁电阻与应用对对CoCo原子自旋的观测原子自旋的观测 （20102010） 2010 The Nobel Prize in PhysicsUniversity of Manchester, UKfor

2、 groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene 2010 The Nobel Prize in Physicsfor groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene Folded sheets of graphene on a silicon plategraphenegraphitenanotubefullereneQuantum DotColloidal quantum dots irr

3、adiated with a UV light. Different sized quantum dotsemit different color light due to quantum confinement. Scanning transmission electron microscope (STEM) image of PbSe quantum dots. Inset shows Pb atomic columns of single quantum dot. Quantum DotScience 化学键首次肉眼可见化学键首次肉眼可见 原子物理基础原子物理基础l 1. 1. 原子的位

4、形：卢瑟福模型原子的位形：卢瑟福模型 背景知识；卢瑟福模型的提出； 卢瑟福散射公式和实验验证；行星模型的意义和困难l 2. 2. 原子的量子态：玻尔模型原子的量子态：玻尔模型 量子假说根据（黑体辐射和光电效应）； 玻尔模型和实验验证 （光谱和夫兰克-赫兹实验） l 3. 3. 原子的精细结构：电子的自旋原子的精细结构：电子的自旋 电子自旋的假设；碱金属双线和塞曼效应；l 4. 4. 多电子原子：泡利原理多电子原子：泡利原理 两个电子的耦合；泡利不相容原理l 5. X5. X射线射线 X射线的产生机制；康普顿散射量子力学量子力学l 1. 1. 量子力学的诞生量子力学的诞生 黑体辐射与Plank的

5、量子论,光电效应与Einstein的光量子,原子结构与Bohr的量子论,微粒的波粒二象性l 2.2.波函数与波函数与SchrdingerSchrdinger方程方程 波函数的统计诠释(波动粒子两重性、几率波、动量分布几率、力学量的平均值)，态叠加原理(量子态及其表象、态叠加原理)，Schr dinger方程(S方程的引进、S方程的讨论、定态S方程)。l 3.3.一维定态问题一维定态问题 一维无限深势阱，线性谐振子和势垒贯穿l 4.4.量子力学的数学结构量子力学的数学结构 量子力学中的力学量，态和力学量的表象1927年年第五届索尔维会议第五届索尔维会议(布鲁塞尔布鲁塞尔)爱爱因因斯斯坦坦郎之万郎之万洛仑兹洛仑兹居里夫人居里夫人普普朗朗克克小小布布喇喇格格康康普普顿顿薛薛定定谔谔德德布布罗罗意意玻玻尔尔泡泡利利德德拜拜狄狄拉拉克克海海森森堡堡玻恩玻恩普朗克MAX PLANCK (1858-1947) 德布罗意LOUIS DE BROGLIE (1892-1987) 薛定谔ERWIN SCHRODINGER (1887-1961