Friday, April 25, 2014

white01 波动 频率 与 哈密顿量; 电子波长<<可见光波长, 电子显微镜可大大提高仪器分辨率

量子力学1_百度文库

wenku.baidu.com/view/040a47116edb6f1aff001f3e.html - 轉為繁體網頁
2011年9月4日 - ,m ? ? ? ? mv m 波动性的应用:电子波长<<可见光波长, 60 制作电子显微镜可大大提高仪器分辨率? h极小? 宏观物体的波长非常小,如物体 ...

also, http://210.26.24.9/default/jpkc/wangwenze/jiaoxuetuozhan/z8.swf

理论力学- 人人小站

zhan.renren.com/theoreticalmechanics?from=post&ggid... - 轉為繁體網頁
2013年12月11日 - 左边的公式,是介质中波包运动方程,下面详细讨论。 ... (1)真空中的电磁波线性色散 波动频率与哈密顿量. (2)量子力学中自由粒子 波动频率与哈密顿量 ..... 因为,n越大,电子在空间就弥散的越开,可以有更精细复杂的结构,需要用 ...

波动 频率 与 哈密顿量

波包是可以看做粒子,粒子也可以看成是一种波包。  
——德布罗意,薛定谔,爱因斯坦,费曼,等等等
本文将从两组公式入手,说明这个重要物理思想。(波动-准粒子,粒子-物质波)
波动 频率 与 哈密顿量
上面两组公式:
右边的是我们熟悉的 单粒子正则运动方程。
左边的公式,是介质中波包的运动方程,下面详细讨论。

两组方程形式一样,左边是表述波动的,右边是描述粒子的。所以如果把波包看成为粒子,它的频率就是哈密顿;或者说波动的频率就是把它看为粒子后的能量,反之亦然。

群速度
左边公式,第一个式子就是群速度的定义式
波动 频率 与 哈密顿量      (下面动图中,绿色点的移动是代表群速度。)
波动 频率 与 哈密顿量
均匀介质中,色散关系由 ω和 k 的函数关系确定。
常见的色散关系如:
(1)真空中的电磁波线性色散 波动 频率 与 哈密顿量
(2)量子力学中自由粒子 波动 频率 与 哈密顿量
(3)固体中声子 波动 频率 与 哈密顿量
等等
对于一般的介质,不是均匀的,时间上也不是均匀的。色散关系需要由 ω 和 k r t 的函数关系确定,然后我们就得到了左边公式中的第一个公式。
波动 频率 与 哈密顿量

全导数和偏导数
另一个式子源于以下事实
波动 频率 与 哈密顿量
具体推导还要注意全导和偏导。
波动 频率 与 哈密顿量
上式中,对ω的空间导数仅仅是时间固定的,还没有涉及到波矢k

下面的公式,k=k(r,t)  ω=ω(k,r,t)
所以对ω求关于空间的导数时,还要注意这是全导数 还是偏导数?(即 求空间导数时k固定吗?)
波动 频率 与 哈密顿量
有了上面两个式子做铺垫,我们求k对时间的全导数:
波动 频率 与 哈密顿量
最终的结果就是:
波动 频率 与 哈密顿量推导过程中也使用了群速度表达式。


回到最初的公式
波动 频率 与 哈密顿量
ω 和 H 有着类比关系。
如果认为 hω=H  ,那么  hk=p     这就是德布罗意物质波。

小讨论和小问题
小的波动是线性近似的一种结果
波动 频率 与 哈密顿量
在ω k r t 的数学游戏中,我们追求了 相位 波矢 频率关系,似乎忘记了波的振幅。
那么波动振幅的物理量,有何意义?
相速度 和 群速度 究竟是谁的运动?  粒子运动的本质又是什么? 等等

No comments:

Post a Comment