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第三章 量子力学导论
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主要内容：
§ 波尔理论的困难
§ 波粒二象性
§ 不确定关系
§ 波函数及其统计解释
§ 薛定谔方程
§ 平均值与算符
§ 氢原子的薛定谔方程解
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经典物理学的成功
19世纪末，物理学理论在当时看来已经发展到相当完善的阶段。主要表现在以下两个方面：
　 (1) 应用牛顿力学讨论了从天体到地上各种尺度的力学客体的运动。牛顿力学应用于分子运动也取得有益的结果。1897年汤姆逊发现了电子，这个发现表明电子的行为类似于一个牛顿粒子。
　 (2) 光的波动性在1803年由杨氏干涉实验有力揭示出来，麦克斯韦在1864年发现的光和电磁现象之间的联系把光的波动性置于更加坚实的基础之上。
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经典物理学的困难
主要是以下以个问题：
1）黑体辐射问题 ；2）光电效应 ；3）氢原子光谱
进入20世纪后，经典物理学受到冲击。经典理论在解释一些新的试验结果上遇到了严重的困难。
1900年，普朗克在解释黑体辐射问题时提出能量量子化的概念；1905年，爱因斯坦在解释光电效应时提出光量子概念。1913年，玻尔引入量子态概念建立玻尔模型并成功地解释了氢光谱。
然而，至此形成的量子论称为旧量子论，有严重的缺陷。
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在“物质粒子的波粒二象性”思想的基础上，于1925-1928年间由海森堡、玻恩、薛定谔、狄拉克等人建立了量子力学，它与相对论成了近代物理学的两大理论支柱。
海森堡WERNER HEISENBERG (1901-1976)
薛定谔ERWIN SCHRODINGER (1887-1961)
狄拉克PAUL DIRAC (1902-1984)
量子力学的本质特征在1927年海森堡提出的不确定关系中得到明确的反映，它是微观客体波粒二象性的必然结果。
玻恩

(1882-1970)
一张世界上智慧最集中的照片！
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第五次索尔维会议与会者合影（1927）
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主要内容：
2、波粒二象性
3、不确定关系
4、波函数及其统计解释
5、薛定谔方程
1、玻尔理论的困难
6、量子力学问题的几个简例
7、量子力学对氢原子的描述
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重点：
1、两个重要概念：量子化概念及波粒二象性概念
2、一个重要关系式：不确定关系
3、一个基本原理：态叠加原理
4、两个基本假设：波函数的统计解释及薛定谔方程
5、三个重要实验：
电子对晶体的衍射、单缝衍射及双缝干涉
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今天量子力学的发展不仅仅在基础科学方面，在其他领域也有广阔的应用前景。
量子力学是关于微观世界的基本理论，它能够正确地描述微观世界粒子运动的基本规律，它正确地反映了实物粒子波粒二象性的客观事实。它与某些经典物理概念是不相容的，也突破了玻尔理论的局限性。
等等无一不是立足于量子力学的概念与方法。也可以说，量子物理的科学已与我们今天的生活息息相关。
“光电技术”领域
“纳米物理与纳米技术”领域
“分子器件” 小尺度发展领域
“量子生物”、“量子化学”交叉学科
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量子力学的建立
1900年，普朗克能量量子化
1905年，爱因斯坦光量子说
1913年，玻尔提出原子结构模型
1924年，德布罗意提出物质波概念
1925-1928年，海森堡、玻恩、薛定谔、狄拉克等人建立了完整的量子力学理论
量子力学的内容
1、产生新概念的一些重要实验。
2、不同于经典理论的新思想。
3、解决具体问题的方法。
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