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给搞结构材料的学生讲波函数和薛定谔方程,直接照教材讲,实在是天书一般。看到学生拿了一本《材料的力学性能》教材,封面上是一幅拉伸曲线图(应力-应变曲线)。问他们,你们做过材料的拉伸试验吗?做过。知道怎么分析拉伸曲线吗?知道,从曲线 顶点处找到材料的拉伸强度,曲线的拐点处找到材料的屈服强度,曲线的直线段部分的斜率找出材料的刚度,曲线下的面积找到材料的韧性,等等。
量子力学的波函数就是微观粒子的”拉伸曲线“,因为有多个变量,它可以看做”拉伸曲面“,这个曲面沿着每个变量方向的斜率(偏导),都包含微观粒子的物理性能。比如,沿着时间坐标方向的斜率(波函数对时间的偏导),包含微观粒子的能量信息,沿着空间坐标方向的斜率(对空间位矢的偏导)包含微观粒子的动量信息,沿着空间角度方向的斜率包含微观粒子的角动量信息(有心势场的情况),沿着空间坐标方向的凹凸度(波函数对空间位矢的二阶偏导)包含微观粒子的动能信息。
为什么呢?这就是波函数的特点。把数学的波函数(简谐波或复合波的)拿过来,看看它的一次偏导和二次偏导,就知道为什么了。注意还要用上德布罗意关系。
至于沿能量方向的二次偏导,波函数曲面下的面积,......
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GMT+8, 2024-6-7 16:37
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