Saturday, August 30, 2014

量子力学基本原理-》薛定谔方程的解-》电子可以存在的状态(其他状态概率为0)-》氢原子情况下是分立的状态的概率分布||自由电子情况下是连续平面波状态的概率分布(只有这里才出现了波)


  ....................在粒子物理里面,探测器观测到的物理量都是这种高斯波包……因为探测器的精度是有限的。
  
  袁前辈的意思是,一个函数可以fourier展开成平面波叠加,例如delta(x)展开成exp(ipx)的叠加,无穷个动量各不相同的平面波叠加。这只是一种数学手段。我们是否观测到这种平面波(哪个动量分量)取决于我们是否需要测量动量……如果不需要的话,跟本不需要展开。我不知道你对fourier展开有多少了解,但是这和量子力学无关,这只是一种数学而已,在电子电路里面经常用到(当然还有laplace变换),你先想一想这种变换在电路中对电信号的处理,能不能理解,能不能通过你的逻辑。高斯波包的fourier对应变换是高斯波包,所以我们能同时测量坐标和动量(一定精度上)。
  
  另外,我觉得你的问题还是没有理解静止的定义,delta(x)和delta(p)的区别在哪里。如果我们不谈论delta(x),就没有以上问题了。还有,我强调无论粒子以什么波形出现,那只是概率分布图样,不是粒子就是那个样子的……
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 17:38:16
  作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 16:06:20
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  在一般意义上可用数学方式无穷级数展开,但这里好像不是首先对一个成型函数的展开,而是直接假想出的一种跟数学无穷级数类似的数学模型,当然也只有这样,才能所谓解决类似孤波子不散的理论基础.所以在这里一切都好像本末倒置了,而按你说的,它是对一个什么样子函数实施无穷级数展开的呢?
  
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 19:19:35
    作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 16:06:20
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    在一般意义上可用数学方式无穷级数展开,但这里好像不是首先对一个成型函数的展开,而是直接假想出的一种跟数学无穷级数类似的数学模型,当然也只有这样,才能所谓解决类似孤波子不散的理论基础.所以在这里一切都好像本末倒置了,而按你说的,它是对一个什么样子函数实施无穷级数展开的呢?
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  能使用这个模型,来自于量子力学的基本假设之一,x p的对易关系(p的算符化)。
  如果承认这点,后面的都是自然的事情了。
  
  我觉得你一直没明白一件事情,粒子还是粒子,一个粒子不会“散开“即使是平面波。
  散开的是粒子出现的概率分布,不是粒子本身。
  
  
  

作者:王门走狗 时间:2010-07-22 19:24:24
  物质波 不就是女娃娃身上的那两个软绵绵热乎乎的东东吗~~哈哈
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 19:41:32
  作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 19:19:35
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  你可能理解错了我说的"散开"这个意思了.
  用于表示能量消散,产生辐射,损失能量,只要涉及到波的稳定,这是首当其中考虑的.
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 20:09:32
  作者:圆周率谐音 回复日期:2010-07-22 19:41:32
    作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 19:19:35
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    你可能理解错了我说的"散开"这个意思了.
    用于表示能量消散,产生辐射,损失能量,只要涉及到波的稳定,这是首当其中考虑的.
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  关于能量变化的问题,量子力学认为,最基本的是粒子态,当态不变的时候,能量也不变,能量的变化(态的变化)必然来自于外界的相互作用。辐射的产生来自于,比如一磁场中运动的电子,时刻和磁场(光子)交换着能量。电子的态发生连续变化,那么可能产生辐射。
  束缚态的时候,电子可以存在的态是分立的(薛定谔方程的解),意味着不是任何能量的光子都能使得电子从一个态变成另一个态,那么大多数时候也就没法辐射了。
  
  也许你对量子力学的一些基本假设产生疑问?那么只能说实验证明了这些假设的正确,
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 20:19:24
  你试试这个逻辑
  
  量子力学基本原理-》薛定谔方程的解-》电子可以存在的状态(其他状态概率为0)-》氢原子情况下是分立的状态的概率分布||自由电子情况下是连续平面波状态的概率分布(只有这里才出现了波)
  
  所以物质波只是一种早期想法,只是量子力学的一个解。你要问氢原子情况下的相速度是没什么意思的,氢原子情况下是只是一种特殊的分布而已。当然这时粒子的速度是可以求得的,但是和平面波没有什么直接关系。
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 20:24:50
  
  作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 20:09:32
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    你说"<束缚态的时候,电子可以存在的态是分立的(薛定谔方程的解),意味着不是任何能量的光子都能使得电子从一个态变成另一个态,那么大多数时候也就没法辐射了。>
  这句话是你说的么,不敢相信了.完了,你怎么又用"大多数时候"呢
    
    你说<也许你对量子力学的一些基本假设产生疑问?那么只能说实验证明了这些假设的正确>
  我的那一句话让你得到了我对量子力学产生怀疑的印象了.不过我确实有爱因斯坦的心素.
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 20:31:52
  束缚态的时候,电子可以存在的态是分立的(薛定谔方程的解),意味着不是任何能量的光子都能使得电子从一个态变成另一个态,那么大多数时候也就没法辐射了。
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  少数的时候是光子能量刚好等于能级的差别……
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 20:33:21
  作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 20:19:24
  你在量子力学里舍弃"波"的概念,就像谈论电脑舍弃与或门等电路,舍弃二进位制,从表面上看,你是正确的.
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 20:36:02
  作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 20:31:52
      少数的时候是光子能量刚好等于能级的差别……
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  如果用刚好这个说法的化,世界上没有刚好的能级光子来碰的,所以,也就不可能发生态的跳跃
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 20:37:43
    作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 20:19:24
    你在量子力学里舍弃"波"的概念,就像谈论电脑舍弃与或门等电路,舍弃二进位制,从表面上看,你是正确的.
  
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  不一样,撇开数学,波本身不是什么基本的东西,一大堆粒子相互作用的集合的现象而已。
  何况概率波和机械波没什么关系,只是用了同样的数学而已。
  概率波的效应包含在量子力学的解里面。
  
  好比我们讨论电脑的工作原理,却不需要讨论office2003有什么问题一样。哪怕也许有的人第一次接触电脑用的是office2003
  

作者:bellbasis 时间:2010-07-22 20:41:28
    作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 20:31:52
        少数的时候是光子能量刚好等于能级的差别……
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    如果用刚好这个说法的化,世界上没有刚好的能级光子来碰的,所以,也就不可能发生态的跳跃
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  我们不可能完全处于绝对精确的那种能级的本征态(实际上是有宽度的,不过和能级之间的宽度相比很小而已),还有实验精度问题。而入射光子也不是单纯平面波,其动量是一个高斯分布,涵盖了需要跃迁能级的区间就可以了。
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 20:41:55
  所以把波当成敲门砖,不可能那么侥幸,肘起裤子不认帐,没那么容易.
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 20:48:20
  作者:圆周率谐音 回复日期:2010-07-22 20:41:55
    所以把波当成敲门砖,不可能那么侥幸,肘起裤子不认帐,没那么容易.
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  科学研究早期的摸索阶段用一些类比是很正常的,但是类比不是等同,你明白这点就可以了。其中最大的不同在于,机械波必须有介质,是介质中物质的相互作用效应,但是概率波不需要“介质“它只是概率分布而已。
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 20:50:55
  量子力学的根本注脚点是定态,你说说那个定态能离开原始的波,或说驻波原理,你有本事,你可以离开波,或说驻波找找定态存在的理由,我听听。你可不要使用别人由波推导出的二手理论来给我论一番。
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 20:55:17
  好像我没有把物质波当成机械波吧,但你也不能因为量子力学不能准确有效地给出物质波的解释,就应该想你这样把波甩到二股道上不是。
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 21:10:15
  我也稍是怀疑过物质波,但从量子各个方面透露出波的特性,他决不是空穴来风,使我不敢放弃这种怀疑,咱们可以改一个名字,当然也已经有了,叫什么物质波、概率波、等等,实际上,我们应该珍惜在量子层面给我们的一切信息,而不应该勇敢的给与什么放弃,仅把这种物质波当成类比用完了就没事了。
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 21:12:40
  那么请问你,除了数学形式之外,量子力学哪里必须要用波的概念了?
  定态的解无非是列出方程之后解方程而已。其解是驻波形式而已。其他更多情况下的解都不是驻波或者平面波形式,非要用波的概念去强行理解这些解么?那只是一种概率分布图样而已。
  
  
作者:张乃中 时间:2010-07-22 21:22:33
  物理学是客观世界和思想观念的共同体。所以,不要把唯物和唯心分得那么清楚。我是这样认为的。
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 21:23:53
  举个例子,伽利略证明2个质量不同的物体可以同时落地,牛顿力学完全可以解释这一现象并给出其他推测,诸如人造卫星运行轨迹。但是你如果要用2个质量不同的物体同时落地去理解为什么人造卫星是这么运动的。当然理解不了。因为你的出发点就不是根本的,只是一个结论而已。所以你用驻波和平面波去理解氢原子基态波函数,谐振子波函数,肯定不明白了。

楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 21:52:36
  作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 21:12:40
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    定态方程的列出是根据什么 ,是不是我给你说的由波推导出的二手理论
  伽利略证明2个质量的问题 人造卫星是这么运动的问题 都是有其中一个比较根本的理论,万有引力, 他们都有统一个根, 而你老想把那些毛毛根丢弃。
  
  
  
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 22:15:25
  量子力学基本原理
  1: 态矢量描述例子态
  2: 算符描述物理量
  3: 对易关系
  4: 薛定谔方程
  5: 全同粒子原理。
  足够了解方程了。
  不需要引入波的概念
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 22:23:43
  作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 21:23:53
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  就像:我说电脑的理论基础是二进位置,你说不是,说现在能找到工作的使用电脑的人员都是在学习word、excel、c++、vb、平面设计等各种软件,基本上没有人再使用二进位制研究电脑了,是不是这个意思,希望你不是,呵呵,希望你继续给我辅导!
作者:gst13 时间:2010-07-22 22:35:37
  就像好坏人一样,没有绝对的好人和坏人;好人是粒子,坏人是波;到底是好人还是坏人取决于你的评价(探测)方式。
作者:bellbasis 时间:2010-07-22 22:42:18
  作者:圆周率谐音 回复日期:2010-07-22 22:23:43
    作者:bellbasis 回复日期:2010-07-22 21:23:53
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    就像:我说电脑的理论基础是二进位置,你说不是,说现在能找到工作的使用电脑的人员都是在学习word、excel、c++、vb、平面设计等各种软件,基本上没有人再使用二进位制研究电脑了,是不是这个意思,希望你不是,呵呵,希望你继续给我辅导!
  
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  我的意思是要讨论本质的东西,才能理解上层的东西,物质波并不是最本质的,你看量子力学基本原理里面并不包括它。所以我们要讨论二进制之于电脑,而不是word之于电脑。
  
  伽利略的实验也许对牛顿有启发,但是不代表这就必须写入牛顿定律。
  
  所以说波粒二相性,关键在于“相”上,只是一种观测结果,不是本质。其本质就是由概率描述的粒子而已。所以科普的时候很多人以为这种矛盾综合的结果是本质,实际上不是。
楼主圆周率谐音 时间:2010-07-22 22:50:49
  说简单些,定态是量子力学的最重要工程目标,而定态的理论基础是驻波,你说波算老几呢?

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