关于量子力学的问题,高手请进。

2022-09-12 17:46

3个回答
1) 量子力学中位置成为概率性的,粒子的体积则因此变得模糊到没有什么意义的地步。因为位置都难以确定,由无数个位置确定的“粒子的边界”自然更是难以确定。有时粒子的大小就用它的德布罗意波长来表示(光就用光波的波长),有时又把基本粒子看作无体积的点粒子。这种“随意性”也说明了体积概念在微观世界的无意义。
2) 经典电磁理论也并非完全不适用于微观世界,它的某些方面,比如电磁波能量的空间分布确实很不适用于微观层面,但它的另一些方面,比如库仑势的公式,即便在微观领域也是相当精确的。当初在波动方程里直接使用点电荷的静电势能公式,算是一种理论假设。后来用这样的波动方程很好地计算出了氢原子的能级结构,说明这种假设是合理的。后来涉及多电子的复杂原子时,除了继续假设库仑势适用以外,又引入了波函数对称性、电子自旋、磁矩耦合等纯量子力学的、微观粒子所特有的相互作用,这等价于微观世界里除了有熟悉的电磁力以外还出现了某种新的力(有时称之为“交换力”),如此构建的复杂原子也很符合实验数据,说明理论的假设仍然不错。到了更以后,在理论不断发展(主要是与狭义相对论相协调,并作所谓的二次量子化的处理)和测量精度不断提高的双重推动下,诞生了更精确的量子电动力学,这时候才不需要经典库仑势,由量子电动力学在某种近似下可推得库仑势。
1、关于第一个问题,光线实际上是一束能量流,光子为其基本能量子,由于不确定性原理,光子必须同时具有粒子性和波动性,这就要求其存在运动质量(静止质量仍为零),但对其衡量时不能使用宏观物质性质去描述,故密度在此时已不存在,只能用能量密度、能流密度来描述。
2、关于薛定谔方程的由来,薛定谔的方程其实是来自一个与电磁学不相关的模型,在求其函数时,它采用的模型是:假定某一行星,表面完全由水覆盖,用引力势来求得表面水波的波函数,再将所得方程套用到对电子波的描述当中,所以物理课本上讲,薛在发现方程后无法对其中的ψ赋予合理的物理意义,只是在求得方程后能很好的与实验结果相吻合。
以上便是该方程的来源。
1。这个问题我感觉你问的就有问题,量子力学里的粒子概念和经典的例子概念不一样。量子力学里基本不谈波色子的体积,只谈质量。我感觉光量子模型本身就是没有体积的。
2。在量子力学里库仑定律是成立的,而且可以由量子场论的守恒流方程严格推导。所以库仑势能没有问题。而势能本身是可加的。
另外感觉 MysteryEnigma说的有问题,不是库仑定律得出的势能有什么问题,而是对于3体或3体以上的物理方程没有解析解,我们只能作一定的近似。理论没有误差,有误差的是我们的计算方式。
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