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量子力學概念總結范文1
論文摘要：針對鄭州輕工業學院量子力學教學現狀，結合“量子力學”的課程特點，立足于提高學生學習積極性和培養學生科學探索精神及創新能力，簡要介紹了近年來在教學內容、教學方法、教學手段和考核方法等方面進行的一些改革嘗試。
論文關鍵詞：量子力學；教學改革；物理思想
“量子力學”是20世紀物理學對科學研究和人類文明進步的兩大標志性貢獻之一，已經成為物理學專業及部分工科專業最重要的基礎課程之一，是學習“固體物理”、“材料科學”、“材料物理與化學”和“激光原理”等課程的重要基礎。通過這門課程的學習，學生能熟練掌握量子力學的基本概念和基本理論，具備利用量子力學理論分析問題和解決問題的能力。同時，這門課程對培養學生的探索精神和創新意識及科學素養亦具有十分重要的意義。然而，“量子力學”本身是一門非常抽象的課程，眾多學生談“量子”色變，教學效果可想而知。如何激發學生學習本課程的熱情，充分調動學生的積極性和主動性，提高量子力學的教學水平和教學質量，已經成為擺在教師面前的重要課題。近年來，筆者在借鑒前人經驗的基礎上，結合鄭州輕工業學院（以下簡稱“我?！保┙虒W實際，在“量子力學”的教學內容和教學方法方面做了一些有益的改革嘗試，取得了較好的效果。
一、“量子力學”教學內容的改革
量子力學理論與學生長期以來接觸到的經典物理體系相去甚遠，尤其是處理問題的思路和手段與經典物理截然不同，但它們之間又不無關聯，許多量子力學中的基本概念和基本理論是類比經典物理中的相關內容得出的。因此，在“量子力學”教學中，一方面需要學生摒棄在經典物理學習中形成的固有觀念和認識，另一方面在學習某些基本概念和基本理論時又要求學生建立起與經典物理之間的聯系以形成較為直觀的物理圖像，這種思維上的沖突導致學生在學習這門課程時困惑不堪。此外，這門課程理論性較強，眾多學生陷于煩瑣的數學推導之中，導致學習興趣缺失。針對以上教學中發現的問題，筆者對“量子力學”課程的教學內容作了一些有益的調整。
1.理清脈絡，強化知識背景
從經典物理所面臨的困難出發，到半經典半量子理論的形成，最終到量子理論的建立，對量子力學的發展脈絡進行細致的、實事求是的分析，特別是對量子理論早期的概念發展有一個準確清晰的理解，弄清楚到底哪些概念和原理是已經證明為正確并得到公認的，還存在哪些不完善的地方。這樣一方面可使學生對量子力學中基本概念和基本理論的形成和建立的科學歷史背景有一深刻了解，有助于學生理清經典物理與量子理論之間的界限和區別，加深他們對這些基本概念和基本理論的理解；另一方面，可使學生對蘊藏在這一歷程中的智慧火花和科學思維方法有一全面的了解，有助于培養學生的創新意識及科學素養。比如：對于玻爾理論，由于對量子化假設很難用已經成形的經典理論來解釋，學生往往會覺得不可思議，難以理解。為此，在講解這部分內容時，很有必要介紹一下玻爾理論產生的歷史背景，告訴學生在玻爾的量子化假設之前就已經出現了普朗克的量子論和愛因斯坦的光量子概念，且大量關于原子光譜的實驗數據也已經被掌握，之前盧瑟福提出的簡單行星模型卻與經典物理理論及實驗事實存在嚴重背離。為了解決這些問題，玻爾理論才應運而生。在用量子力學求解氫原子定態波函數時，還可以通過定態波函數的概率分布圖，向學生介紹所謂的玻爾軌道并不是真實存在的，只是電子出現幾率比較大的區域。通過這樣講述，學生可以清晰地體會到玻爾理論的承上啟下的作用，而又不至于將其與量子力學中的概念混為一談。
2.重在物理思想，壓縮數學推導
在物理學研究中，數學只是用來表述物理思想并在此基礎上進行邏輯演算的工具，教師不能將深刻的物理思想淹沒在復雜的數學形式之中。因此，在教學過程中，教師要著重于加強基本概念和基本理論的講授，把握這些概念和理論中所蘊含的物理實質。對一些涉及繁難數學推導的內容，在教學中刻意忽略具體數學推導過程，著重于使學生掌握其中的思想方法。例如：在一維線性諧振子問題的教學中，對于數學方面的問題，只要求學生能正確寫出薛定諤方程、記住其結論即可，重點放在該類問題所蘊含的物理意義及對現成結論的應用上。這樣，學生就不會感到枯燥無味，而能始終保持較高的學習熱情。
二、教學方法改革
傳統的“填鴨式”教學法把課堂變成了教師的“一言堂”，使得學生在教學活動中始終處于被動接受地位，極大地壓制了學生學習的主觀能動性，十分不利于知識的獲取以及對學生創新能力及科學思維的培養。而且，“量子力學”這門課程本身實驗基礎薄弱、理論性較強，物理圖像不夠直觀，一味采取灌輸式教學，學生勢必感到枯燥，甚至厭煩。長期以往，學習積極性必然受挫，學習效果自然大打折扣。為了提高學生學習興趣，激發其學習的積極性，培養其科學探索精神及創新能力，筆者在教學方法上進行了一些有益的探索。
1.發揮學生主體作用
除卻必要的教學內容講解外，每節課都留出一定的師生互動時間。教師通過創設問題情景，引導學生進行研究討論，或者針對已講授內容，使學生對已學內容進行復習、總結、辨析，以加深理解；或者針對未講授內容，激發學生學習新知識的興趣（比如，在講授完一維無限深方勢阱和一維線性諧振子這兩個典型的束縛態問題后就可引導學生思考“非束縛態下微觀粒子又將表現出什么樣的行為”），這樣學生就會積極地預習下節內容；或者選擇一些有代表性的習題，讓學生提出不同的解決辦法，培養學生的創新能力。對于在課堂上不能解決的問題，積極鼓勵學生利用圖書館及網絡資源等尋求解決，培養學生的科學探索精神。此外，還可使學生自由組合，挑選他們感興趣的與課程有關的題目進行討論、調研并完成小組論文，這一方面激發學生的自主學習積極性，另一方面使其接受初步的科研訓練，一舉兩得。 轉貼于
2.注重構建物理圖像
在實際教學中著重注意物理圖像的構建，使學生對一些難以理解的概念和理論形成較為直觀的印象，從而形成深刻的記憶和理解。例如：借助電子束衍射實驗，通過三個不同的實驗過程（強電子束、弱電子束及弱電子束長時間曝光），即可為實物粒子的波粒二象性構建出一幅清晰的物理圖像；借助電子束衍射實驗圖像，再以光波類比電子波，即可凝練出波函數的統計解釋；借助電子雙縫衍射實驗圖像，可使學生更易接受和理解態疊加原理；借助解析幾何中的坐標系，可很好地為學生建立起表象的物理圖像。盡管這其中光波和電子波、坐標系和表象這些概念之間有本質上的區別，但借助這些學生已經熟知和深刻理解的概念，可使學生非常容易地接受和理解量子力學中難以言明的概念和理論，同時，也可使學生掌握這種物理圖像的構建能力，對培養學生的創新思維具有非常積極地作用。
三、教學手段和考核方式改革
1.課程教學采用多種先進的教學方式
如安排小組討論課，對難于理解的概念和規律進行討論。先是各小組內討論，再是小組間辯論，最后老師對各小組討論和辯論的觀點進行評述和指正。例如，在講到微觀粒子的波函數時，有的學生認為是全部粒子組成波函數，有的學生認為是經典物理學的波。這些問題的討論激發了學生的求知欲望，從而進一步激發了學生對一些不易理解的概念和量子原理進行深入理解，直至最后充分理解這些內容。另外課程作業布置小論文，邀請國內外專家開展系列量子力學講座等都是不錯的方式。
2.堅持研究型教學方式
把課程教學和科研相結合，在教學過程中針對教學內容，吸取科研中的研究成果，通過結合最新的科研動態，向學生講授在相關領域的應用以培養學生學習興趣。在量子力學誕生后，作為現代物理學的兩大支柱之一的現代物理學的每一個分支及相關的邊緣學科都離不開量子力學這個基礎，量子理論與其他學科的交叉越來越多。例如：基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚態物理到中子星、黑洞各個層次的研究以量子力學為基礎；量子力學在通信和納米技術中的應用；量子理論在生物學中的應用；量子力學與正在研究的量子計算機的關系等，在教學中適當地穿插這些知識，擴大學生的知識面，消除學生對量子力學的片面認識，提高學生學習興趣和主動性。
3.利用量子力學課程將人文教育與專業教學相結合
量子力學從誕生到發展的物理學史所包含的創新思維是迄今為止哪一門學科都難以比擬的。在19世紀末至20世紀初，經典物理學晴空萬里，然而黑體輻射、光電效應、原子光譜等物理現象的實驗結果嚴重沖擊經典物理學理論，讓經典物理學陷入危機四伏的境地。1900年，德國物理學家普朗克創造性地引入了能量子的概念，成功地解釋了黑體輻射現象，量子概念誕生。1905年，愛因斯坦進一步完善了量子化觀念，指出能量不僅在吸收和輻射時是不連續的（普朗克假設），而且在物質相互作用中也是不連續的。1913年，玻爾將量子化概念引入到原子中，成功解釋了有近30年歷史的巴爾末經驗光譜公式。泡利突破玻爾半經典、半量子論的局限，給予了令玻爾理論不安的反常塞曼效應以合理解釋。1924年，德布羅意突破普朗克能量子觀念提出微觀粒子具有波粒二象性，開始與經典理論分庭抗禮。和學生一起重溫量子力學史的發展之路，在教學過程中展現量子力學數學形式之美，使學生在科學海洋中得到美的享受，從精神上熏陶他們的創新精神。
4.考試方式改革
在本課程的教學中采用了教考分離，通過小考題的形式復習章節內容，根據學生的實際水平適當輔導答疑，注重學生對量子力學基礎知識理解的考核。對于評價系統的建立，其中平時成績（包括作業、討論、綜合表現等）占30％，期末考試占70％。從實施的效果來看，督促了學生的學習，收到了較好的效果，受到學生的歡迎。
量子力學概念總結范文2
注意教材書（文獻［9］）已有"輻射場"及"能量場"的物理學概念。但囿于理論局限，使得教材書對這種場的描述是靜止的（機械的）、孤立的（與物質世界無必然聯系的）、無源的（原因不清），因而也是抽象的（沒有物理意義的）。
上已證明，原子中能量量子化的根源是原子核，量子化是原子核自身性質。值得物理學注意的是，原子核這種性質并不孤立存在，它同時還嚴格地規定著所有外部世界。因而使得電子、原子、分子、物體、天體、宇宙都只能有唯一穩態位置和結構。這就是大自然最基本的內在本質規律。也就是普適方程即（20）式所揭示的規律。
那末，具體規律是什么呢？請看：
2輻射能場（存在）定理
研究表明，輻射能場準確存在可用定理表述。
〖輻射能場定理〗:任何粒子（含場粒子及天體，無例外，下同）在其周圍都形成（存在）一種輻射能場，這種輻射能場可用普朗克常數?和量子數n＝0,1,2,3…準確具體描述。在微觀輻射能場表現為量子化，在宏觀則表現為大量粒子的簡并統計結果。
3輻射能場實質
輻射能場實質系以粒子為中心，向周圍空間拋射場粒子流（這里主旨中性場粒子流，對于電磁場當有別論），這種場粒子流經電子集約化就成了光子。研究也表明，任何光子包括X射線都準確如此。參見（15）式，據此不難描述任何光子的自身結構。并且可以證明任何光子的靜止（如可能）質量均不為零。認為光子靜止質量為零，還是量子力學根據"相對論"瞎子摸象猜測結果。
這已表明光子的真實粒子性。并可準確具體證明，所謂波動性實際上是普朗克常數與量子數相互作用的一種客觀表象，任何光子都不存在任何物理意義上的波動屬性。
4輻射能場形象
研究表明，輻射能場形象與點光源的光通量完全一致。對于原子核，其輻射能場可用圖（3）準確表示：
圖中箭頭方向表示輻射能流方向，其線密度表示能流密度，n為量子數。
5輻射能場性質
研究表明，輻射能場實質系以光速拋射場粒子流（粒子上限為中微子），故，輻射能場具有排它性。原子核的輻射能場首先排斥核外所有電子，任何電子也因此未能落到核上，這是事實。所以，電子未能落到核上量子力學的任何解釋都只能是自欺欺人的胡言亂語！也所以，玻爾對電子的擔心完全多余。
需要指出，輻射能場這種排斥作用，通常主要表現為能量形式。相形之下排斥力效應很小，一般可忽略。這與太陽光輻射的能量效應十分明顯，而太陽光的壓力效應十分微小，完全相似。不過在研究宇宙膨脹時，完全不可忽略天體輻射的斥力效應。就是說，"宇宙斥力"存在。然，囿于歷史和理論局限，愛因斯坦在提出宇宙斥力概念后，又不得不自我否定。
6原子核輻射能場數學表達式
大量研究表明，原子核（質子）的輻射能場數學表達式準確為：
E＝n2·h2／2mP·r2――――――――(21)
式中h為普朗克常數，n為量子數，mP為質子質量，距離為r＝0∞，需指出，輻射能場場強E具有能量量綱（這是因為使用因子h結果），其數值則為r處單位面積上的能量。
注意：該式與（64）式有必然聯系，但物理意義微妙不同，且具有豐富物理內容（略）。
研究還表明，由此電子所得到的原子核輻射能場能量準確地為：
E＝n2·?2／2me·r2―――――――(22)
注意：這也就是玻爾量子化條件。
式中me為電子質量，不難看出普朗克常數h＝2π?緊密地聯系著質子和電子。
已很明顯，量子力學與玻爾相比，玻爾正確，量子力學謬誤！
并且由（21）、（22）式不難看出，當量子數n＝0時，E＝0。需指出，這是物質結構非常狀態。參見圖（3），在n＝0時，原子核沒有了輻射能場，原子核不再有排斥電子的能力。于是，電子必然落到核上。研究表明，這就是宇宙到達最低溫度--宇宙奇點的情況。于是，原子中發生比核反應還強烈的變化，結果原子爆炸--物質爆炸--宇宙爆炸！這就是宇宙爆炸原因，由此也不難了解宇宙過去。
可悲的是，量子力學竟將量子數n＝0也定義為原子的一種穩定狀態?？筛韬?？可泣乎？災難，罪過！阿們--
7輻射能場的實驗驗證
7.1太陽的輻射本領已足夠大
目前世界公認太陽發射本領（文獻[2]）為3.8×1033（爾格/秒），這相當于太陽每秒拋射出質量為m＝2×109(千克)物質。但如上可知，太陽實際發射本領遠大于此。因為太陽光僅是輻射能流的一部分，這種能流粒子上限為中微子。
7.2宇宙正在膨脹
宇宙正在膨脹，表明"宇宙斥力"存在，這是宇宙中心輻射能場性質。宇宙正在膨脹恰系宇宙中心輻射能場的客觀真實寫照（或曰照片）。
7.3"太陽風"的存在
文獻［10］介紹的"太陽風"正是本文定義的太陽輻射能場，太陽風就是太陽輻射能場的客觀真實寫照。該文獻給出了對太陽風考察的衛星實際探測結果（文獻圖示略）。這可謂太陽輻射能場的真實實驗驗證。
7.4第四個驗證是，任何原子中任何電子均未能落到核上，這是事實
不僅如此，人為方法：高能陰極射線、X射線或高能加速器也很難將電子打到原子核上。這絕非因碰撞截面太小，總會有幾率。實際上正是由于原子核具有排它性的輻射能場排斥效應所致。由（22）式可見，電子得到的原子核排斥能與距離平方成反比例。在核半徑處排斥能十分巨大，以致可忽略靜電引力能。簡單計算表明，電子必須具有200倍C(光速)才可能到達核半徑處。也因此，玻爾對電子的擔心完全多余！
需要指出，對此類問題，量子力學仍會故伎重演--狡辯。但經如上及以下分析論證，量子力學純系主觀臆造，對物理學實質問題全然無知，已經使得量子力學的狡辯不再有任何效力。
7.5第五個驗證是人們熟悉的，然而又不熟悉的，這就是氣體壓力
量子力學會立即反駁說："氣體壓力來自分子熱運動和碰撞"（文獻[8]）。需指出，這種解釋充其量只能算作表面化非本質解釋，作為哲學或市民語言尚可，但不能作為物理學家語言。在嚴格物理意義上說這種解釋是自欺欺人的。這種解釋實際上并不清楚分子熱運動的實質和根源，更不知溫度對單個分子的意義是什么。量子力學（文獻[8]）以公開宣稱："對單個分子溫度沒有任何意義"。
這是因為量子力學有一劑靈丹妙藥--波函數Ψ--量子力學家主觀意識，就可以包治百病。溫度與這靈丹妙藥無任何聯系，在靈丹妙藥中沒任何位置，所以溫度沒有用處。也所以量子力學結論：對于單個分子，溫度沒有意義。
但是，只要神經不錯亂，人人都懂得，既然宏觀溫度是大量分子集體貢獻，怎么能說單個分子沒有貢獻？單個分子又怎能擺脫溫度環境？這與人對社會貢獻完全一致，能說個人對社會的貢獻沒有意義嗎？！
大量研究已經表明，溫度概念同樣也有極為豐富的物理內容。溫度問題同樣也貫穿全部物理世界全部內容。并對此可做如下結論：
普朗克常數h＝2π?與量子數n＝0,1,2,3…好比一對孿生兄弟，他們共同貫穿全部物理世界全部內容，并且，宏觀溫度T就是量子數n＝0,1,2,3…的照片。
注意，此結論在確切物理意義上正確。
研究還表明：分子熱運動及分子間斥力的實際根源正在于原子（核）間排斥能場相互作用的結果。并可得以下具體結果：
PV＝∑Ei――――――――――――――――(23)
式中PV為氣體壓力勢能，Ei為單個氣體分子的輻射能場能量（推導略）。這種嚴格關系唯一證明分子（原子）輻射能場客觀存在。此時并唯有此時輻射能場的排斥力效應也十分明顯，這就是氣體壓力。
第五章大自然內在本質規律二
5.1大自然內在本質規律之二--潛動能客觀存在
研究還表明，這種規律正確存在也可用定理表述：
5.2潛動能定理
〖潛動能定理〗：任何質量為m的物體（含場粒子及天體）當以速度V運動時，必有潛動能存在。若以符號T2表示則為：
T2＝（1/2）mV2―――――――――――（24）
可見，潛動能在數值上與物體經典動能（機械動能）相等。現將經典動能定義為顯動能，并以符號T1表示之：
T1＝T2＝（1/2）mV2――――――――（25）
那么，可以定義物體運動全動能，以符號Tm表示則為：
Tm＝T1＋T2＝mV2―――――――――（26）
如果，質量m以光速C運動，其全動能必為：
Tm＝mC2＝E―――――――――――（27）
看！這就是遐邇聞名的愛因斯坦質能關系。這已表明，愛因斯坦質能關系只不過是物體（粒子）運動全動能之特例！然而，不僅愛因斯坦本人，而且后人至今都不清楚質能關系的物理意義?？桑?7）式中E＝mC2的物理意義是再清楚不過了！
5.3潛動能的物理意義
研究表明，潛動能普遍客觀存在，實際上它是物體（粒子）運動時的伴隨能量。由于潛在性，低速時或直觀上人們難以發覺。只有在高速時才明顯表現出來，所以人們至今尚不知曉。
研究表明，潛動能實質也是一種輻射能場，這種場粒子上限亦為中微子，對中微子目前尚不能檢測，這也是人們尚未發現潛動能的直接原因。
需指出，溫度為T的物體當以速度V運動時，同時存在輻射能場及潛動能能場，兩種能場分別可測并須分別描述。但是，以下將完全證明原子核的輻射能場實際上就是原子核自旋潛動能。由此也證明潛動能普遍客觀存在。
也所以潛動能的能量效應較其壓力（即動量）效應明顯，尤其當速度V＜＜C時，人們無法觀測到這種動量效應。然而當物體速度接近光速（VC）時，潛動能的能量效應與動量效應均不可忽略。這時潛動能的能量效應形成愛因斯坦的質能關系事實；而其動量效應則形成"物質波"的事實。這就是"物質波"的本來面目和真實內容。
5.4潛動能的實驗驗證
5.1回旋加速器的驗證
文獻[10]介紹："電子在回旋加速器中，任何瞬間，軌道平均磁場的增量必須是軌道上磁場增量的2倍"。即：
dBave＝2dB―――――――――――――-（28）
這無疑表明本文如上全動能成立，亦即表明潛動能客觀存在。
5.2電子在加速器中同步輻射光
電子在加速器中同步輻射光能正是電子運動的潛動能，并且，電子同步輻射光的波長λ為：
λ＝h·c／E――――――――――――――（29）
注意：式中能量E是電子同步輻射光能量，也就是電子的潛動能。
5.3地球的潛動能
地球有潛動能？從沒聽說過！有人說。
不錯，但經本文由普適方程已經計算出地球確有潛動能：月球的存在給出完全的證明。因為本文對月球的計算表明，普適方程不僅適用于太陽系，而且適于地（球）--月（球）結構。并且，對月球的計算，得出兩個重要結果：①由普適方程計算月球繞地（球）軌道半徑與天文觀測（文獻［2］）的誤差小于1％；②由普適方程計算得出--月球是顆裸星。這已是個奇跡，目前為止任何理論都辦不到！
這種結果無疑表明：
第一，地球所得到的太陽輻射能剛好等于地球軌道動能，也剛好等于地球的潛動能。于是，地球能量處于一種動平衡中。這表明，月球繞地（球）軌道受地球潛動能嚴格支配，亦即受地球軌道動能嚴格支配，亦即受太陽能量嚴格支配。不僅如此，太陽以此嚴格支配著系內所有天體（無例外）的運行（位置、動能、尺寸、質量以及軌道曲線性質）。
第二，地球運動潛動能客觀存在，在數值上準確等于地球軌道運行動能。故〖潛動能定理〗成立！
第三，"物質波"就是本文所定義的"潛動能"。
第四，普適方程無條件成立！
5.4X射線韌致輻射
周知，X射線韌致輻射最短波長λmin為：
λmin＝h·c／E－―――――――――――（30）
式中E為外加能量，在數值上等于電子顯動能，也等于潛動能。需要指出的是，電子只能放出潛動能形成所謂的"波長"：λ。而電子的顯動能與宏觀物體的機械動能一樣：只能直接作機械功，不能直接成為輻射能。量子力學對此問題"心不在肝"！
所以，（30）式的真實物理內容是：電子放出潛動能形成所謂波長：λ，這證明潛動能客觀存在?？墒牵孔恿W，還有德布羅意，把這稱為"物質波"！
還要注意：由（30）式可見，韌致輻射最短波長λmin連續可變，這已完全表明電子能量連續可變。再一次證明"量子化"并非電子自身固有屬性。
第六章物質波及其實質
6.1究竟物質波是什么
談物質波問題，恰進入量子力學權威領地。作為權威，理應對此做出科學合理解釋。遺憾的是雖經近百年發展量子力學仍滿足于對物理現象作似是而非的猜測，量子力學的"波函數"概念正是對"物質波"現象的猜測，并強加給電子。
下面考察物質波。
德布羅意"物質波波長"表達式為：
λ＝h／p――――――――――――――――（31）
該式表示什么物理意義呢？
認真研究表明：雖然λ具有長度量綱，但并不表征任何長度物理量，只能表征粒子動量p的反比量度。之所以具有長度量綱，是因為動量p反比量度的單位取h的結果。除此之外（31）式不再有其他物理意義，或將其變化如下：
λ＝h／p＝hv／pv＝hv／mv2＝hv／Em―――（32）
式中Em＝Tm為前文定義的粒子運動"全動能"，這表明λ亦可表征粒子運動全動能的反比量度，或者說是對潛動能的一種量度。所以可結論：
6.2物質波實質
第一，"物質波"波長只能表征粒子運動時的動量效應或者潛動能，實質是潛動能的反比量度。除此之外（32）、（31）式不再有其它意義。
第二，"物質波波長"絕不表示粒子有任何物理意義上的"波動"性質！
第三，那又為何將λ定義為"波長"呢？研究表明，這還是在于量子力學的特長--富于猜想的結果：看到粒子（光子或電子）的干涉和衍射現象，聯想宏觀波動（水面波動）的干涉，于是猜想微觀粒子（光子和電子）有一種說不清的波動性質。由此便將λ定義為"波長"。殊不知，宏觀波動（水面波動）的干涉與微觀粒子的干涉是完全不同的兩回事。研究表明，水面波動確系水面物質波動。而粒子（光子和電子）的干涉和衍射卻完全是由普朗克常數?與量子數n(一對孿生兄弟)共同（技術）表演的結果。并可嚴格準確具體證明:粒子（光子或電子）的干涉條件中的自然數n＝0,1,2,3…恰為量子數n＝0,1,2,3…（略）。這是因為粒子的干涉和衍射現象是粒子與（量子化了的）物質場（輻射能場）相互作用的必然結果。
并且在本文已到達的深度--準確描述場粒子自身結構深度上說，仍未發現任何粒子有任何內稟波動屬性。這說明根本不存在"物質波"。而德布羅意"物質波"概念恰在于粒子運動"潛動能"的事實。所以，與其說德布羅意發現了"物質波"，毋寧說他發現了粒子運動的潛動能。
之所以人們認為粒子具有波動性，客觀原因在于人們對微觀粒子，例如光子，幾乎完全缺乏了解。也因之，目前為止，光子的"波粒二象性"問題仍屬世界公認遺難問題之一！
第七章普適方程物理意義
7.1普適方程物理意義
普適方程物理意義可用圖（4）
描述如下：
圖中曲線①就是普適方程①
式，這代表大自然一種普遍基本規
律--相互吸引規律。式中T為
粒子（含天體）軌道動能，V為引
力勢能。動能等與勢能之半，這本是
經典物理內容。
曲線③就是普適方程③式，
這代表大自然另一種普遍基本規律
--相互排斥規律。式中E為粒子
（含天體）所得到的由輻射中心來的
輻射（排斥）能。
顯然，曲線①是線性的，即引
力能V隨距離r呈直線變化；而
排斥能E（曲線③）是雙曲線。故，
兩條曲線必相交，交點為②，即普適方程②式（T＝E）。這代表大自然第三種基本規律--普遍客觀存在規律--兩種相反作用永恒絕對平衡規律：既可以是穩態平衡，例如原子和太陽系；又可以是動態平衡，例如銀河系及宇宙的膨脹（含宇宙爆炸）。并且牛頓力學在大自然中完全好用！量子力學對牛頓力學的非議純屬癔語糊勒！
7.2普適方程注釋
第一，普適方程物理意義雖很寬廣，但卻真實具體，并不抽象。
第二，普適方程可以直接用來計算原子結構，計算天文結構須要變換（略）。
第三，已不難看出大自然（宇宙萬物）沒有任何東西能夠（可以）逃脫普適方程規律的支配！所以這里用了"永恒絕對普遍"規律說法，不僅物理意義，而且哲學意義準確可靠。亦不難看出人類目前為止的哲學理論錯誤（略）！
第四，因此不難理解：普朗克常數及量子數好比一對孿生兄弟，他們共同貫穿全部物理世界全部內容！
研究表明，這已構成物理學最基本的定律--物理學奠基定律。以致物理學不得不另辟一章：
第八章物理學奠基定律
8.1物理學奠基定律
〖物理學奠基定律〗：普朗克常數h＝2π?與量子數n＝0,1,2,3…好比一對孿生兄弟，它們同時共同貫穿全部物理世界全部內容，無例外。
8.2奠基注釋
大量研究表明，這不是簡單推廣。該定律普遍永恒絕對全天候成立！世界上找不到脫離這種定律的東西，人類的靈魂也不例外。因此，也沒有能脫離〖物理學奠基定律〗的物理學。所以這叫〖物理學奠基定律〗，名副其實也！
第九章量子力學的猜測
上述可見，量子力學對一些基本物理學問題要么似是而非，要么一無所知，儼然卻夸夸其談。甚者竟反科學之道建立了【測不準原理】，于是使得科學陷于惡性循環不解之中。這就是目前科學活生生的現實！
現總結量子力學對科學的種種似是而非的猜測：
量子力學猜測一：（目前）試驗電離能＝原子真實能級
量子力學猜測二：原子結構不同殼層K,L,M,N…中電子的量子數分別為n＝0,1,2,3…
量子力學猜測三：粒子（物質）具有（一種朦朧的）波動屬性
量子力學猜測四："物質波"①是軌跡波；②是幾率波；③是彌撒物質波包
量子力學猜測五：費米子（電子、質子）的自旋量皆為（1/2）?
量子力學猜測六：電子具有反常磁矩屬性（閉著眼睛摸大象）（以下準確計算證明）
量子力學猜測七：物質世界是測不準的，且不可能測準的，并由此建立一種反科學的理論──【測不準原理】
等等，僅舉與本文有關七例。
以上及以下討論充分證明《量子力學》完全錯誤，一無是處！并可對物理學做如下結論。
第十章物理學正論
10.1世界是粒子的（含場粒子及天體）。但任何粒子都不存在任何物理意義上的內稟波動屬性。
10.2粒子能量是量子化的（包括天體）。但實際上根本不存在什么"量子"，即使將"量子"理解為"能量子"也不科學。（量子力學純屬虛構?。?/p>
10.3普朗克常數?及量子數n已給出并將給出全部物理世界準確信息，它們共同貫穿全部物理世界全部內容。
10.4任何粒子（含天體，電子，無例外）均不具反常磁矩內稟屬性（以下給出具體計算嚴格證明）。
10.5物質世界是可測的，并完全可測準的，其準確程度完全取決于普朗克常數h＝2π?的準確度。
10.6電子、質子、中子都是經典粒子。附錄中嚴格證明（這種證明本身就是物理學一種奇跡，量子力學望塵莫及）。
10.7目前為止，世界是經典的。所以，量子力學所謂超脫經典實際就是超脫科學！
以下附錄是對全文的嚴格、具體證明。
第十一章附錄：粒子及其磁矩問題
粒子物理問題，由于缺少直觀經驗，這給人們正確認識造成極大困難。然而量子力學的出現并沒有幫助人們解決困難，反而給人們本來有限的認識能力又設置了人為的更難以逾越的障礙，這就是【測不準原理】。并把人們的認識能力禁錮在量子力學謬誤之中。
目前為止的實驗，已經驗證粒子具有磁矩。但對粒子磁矩問題，量子力學由于缺乏了解，又為了"符合"試驗，經常自覺不自覺混淆，有時偷換，普朗克常數的物理概念。這已使得量子力學對粒子磁矩問題的描述嚴重有詐！
以下用CGS和高斯單位制具體討論：
11.1粒子磁矩問題的實驗表達式
文獻[10]中，粒子磁矩表達通式如下：
g＝nh／μ0H＝ω?／μ0H―――――――（33）
研究表明，該式可謂經驗公式，因由試驗而來，應當是正確表達式。
然而問題在于，量子力學對實驗表達式的真實物理意義及實驗的真實物理過程并不清楚。對表達式的理解也有錯誤，因而得出完全錯誤的結果和結論。
對于電子，（33）式可變為：
ge＝ωe?/μBH――――――――――――（34）
式中ge＝1.0011596被量子力學定義為電子的"反常磁矩"值，ωe為電子自旋磁矩在磁場中進動角頻。并有：
μB＝γe?＝（e／2meC）?―――――――（35）
其中γe＝e／2meC――――――――――――(36)
那么有ge＝（ωe?/?H）÷γe――――――――(37)
可簡為ge＝ωe/γeH―――――――――――（38）
這就是量子力學基本思路，并由此得出電子自旋磁矩錯誤結果。又將這種錯誤勇敢地推廣到其它粒子和其他情況，這就錯上加錯。
需要指出，根據教科書概念，（36）式為電子軌道回旋比。量子力學又認為電子自旋回旋比為軌道回旋比的2倍，這是由于認為（實際是猜測）電子自旋量為（1/2）?的必然結果。也得出電子的朗德因子為2的結果，這是完全錯誤的（見下）。
以下討論給出完全的證明：電子純系經典粒子，并且其荷質比絕對均勻。
那么，對于這樣的經典粒子--電子來說，不管其角動量如何變化其軌道回旋比與自旋回旋比永遠相等（只要建立均勻荷質比的經典粒子模型，立即可證，略）。
考慮到量子力學錯誤因素在內，不影響以上及以下討論。研究表明（38）式對電子仍然準確成立。
但量子力學錯誤主要表現在：
11.2量子力學所犯經典錯誤
量子力學所犯經典錯誤一：將g定義為磁矩"反常"因子。這表明量子力學缺乏了解又理論貧乏，犯指導方向錯誤。以下將給出g因子的真實物理意義和內容。
量子力學所犯經典錯誤二：認為費米子（電子、質子）的自旋量皆為（1/2）?，這是狄拉克根據量子力學計算的錯誤結果：實際上是與作為能量單位的?簡單呼應導出結果，沒有物理意義。因而是完全錯誤的。
量子力學所犯經典錯誤三：量子力學自覺不自覺混淆并濫用普朗克常數?的物理概念并偷換之，這叫偷換概念。注意，（37）式中分線上下都有?項。由（33）式可知：
nhω?＝E――――――――――――――（39）
這里?分明表示能量E的單位，這就是（37）式分線上面之?。而（37）式分線下面之?卻是角動量的單位。兩種完全不同的物理概念不容混淆，雖然它們的數值和量綱完全一致。
稱職的物理學家在未有把握之前不會輕易消去?項。然而量子力學卻毫不顧忌這么做了，那末所得結果必有詐！
量子力學所犯經典錯誤四：以下將證明量子力學完全不了解粒子磁矩實驗的真實物理過程以及（33）、（38）式的真實物理意義。
那么，電子磁矩實驗真實物理內容是什么呢？現將（34）式變化如下：
ωe＝（ge·H／?）μB――――――――――（40）
注意，式中μB為玻爾磁子，系作為磁矩的單位出現，為常數；而?則作為能量的單位出現，亦為常數；因子ge也是常數。
那么，（40）式明確表明：ωe與H成正比，而與電子真實角動量無關（注意式中無有角動量物理量）。也就是說，無論電子真實角動量是多少，（40）式中的ωe都保持不變。
或者由（38）式得：
ωe＝ge·H·γe―――――――――――（41）
式中ge及γe均為常數，該式仍然表明ωe只與H成正比，與電子真實角動量無關。并請注意，這種認識上的差異將產生完全不同的結論。
由此可結論：由于粒子磁矩進動實驗結果與粒子真實角動量這種無關性（注意：與實驗無關，并非理論無關），因而這種試驗就不能直接測得任何粒子真實磁矩。因為完全相反，粒子真實磁矩直接與角動量緊密（理論）相關（只要建立經典粒子模型立即可證）。并且研究表明，這一結論對任何粒子都成立。
然而，量子力學卻由此直接得出"電子自旋磁矩"μe：
μe＝ge·μB―――――――――――――（42）
注意：這種結果，①偷換了常數?概念；②假定電子自旋量為（1/2）?；③并不了解ge因子的真實物理意義，因而是完全錯誤的結果。
然而，（41）式是有功勞的，它已經揭示出粒子磁矩問題的本質規律（量子力學全然不知）。并且，這種規律的正確性可用下述Ⅳ條磁矩定理表述。
11.3粒子磁矩定理Ⅰ
〖粒子磁矩定理Ⅰ〗:任何粒子（含場粒子及天體，下同）的磁矩問題都是經典問題，不存在任何非經典問題。
顯然，此定理的證明，不可能立竿以畢。但是，本文如下仍將給出完全的證明！
這定理的證明本身就已是物理學奇跡之一。這已表明量子力學完全無聊！
11.4粒子磁矩定理Ⅱ
〖粒子磁矩定理Ⅱ〗：任何磁矩進動試驗都不能直接測得任何粒子的真實磁矩。但玻爾磁子除外。
其實，上述討論已經給出定理Ⅱ的證明。這是由于實驗磁矩進動角頻(ω)與粒子真實角動量(L)無關，而粒子真實磁矩(μ)卻與粒子真實角動量(L)緊密直接相關（不可開膠）！
然而，量子力學竟然由實驗直接得出粒子的磁矩結果。那么，這種結果必不真實，嚴重有詐！這表明，量子力學先天不足，后天空虛，已養成寄生性和猜測性。所謂寄生旨在寄生于經典物理，經典物理已清的，量子力學也清楚，并夸其談而娓動聽；經典物理未清的，量子力學也一無所知，不得不依賴對實驗進行猜測--并美其名曰"符合"試驗。
11.5粒子磁矩問題理論表達式
研究表明，為了要得到粒子真實磁矩，就必須建立磁矩問題的理論表達式。量子力學對此完全無能。本文大量研究，現給出粒子磁矩問題的準確理論表達式如下：
Kφ＝ω·L／μ·H――――――――――（43）
或為討論方便變為：
ω＝Kφ·μ·H／L――――――――――（44）
注意，這種理論表達式的正確性，可用粒子磁矩定理Ⅲ表述如下：
11.6粒子磁矩定理Ⅲ
〖粒子磁矩定理Ⅲ〗：任何粒子（同上）不管公轉還是自旋（旋轉軸須平行），其磁矩在磁場中進動角頻ω與粒子磁矩μ成正比，與外加磁場強度H成正比，與粒子角動量L成反比。其比例為常數。
若用符號Kφ表示這個常數，那么有：
Kφ＝1.0011596――――――――――――(45)
研究表明，Kφ為物質與物質場相互作用常數，并且這是所有粒子（含天體）的共性問題，絕非任何粒子（例如電子）所特有。任何粒子，無例外，都不具反常磁矩內稟屬性，以下給出完全的證明。
研究還表明，理論表達式即（43）、（44）式具有普遍意義，對所有粒子（含天體）任何情況（公轉和自轉）都準確適用。并都將得到與實驗完全相符的結果。
這一事實完全表明：
第一，粒子磁矩問題是共性問題。
第二，粒子磁矩問題確系經典問題。這表明〖粒子磁矩定理Ⅰ〗成立（以下還將證明）。
11.7電子及其磁矩
作為物理學者，在將（34）式變為（38）式時不應忘記兩件事：
11.7.1物理學者不應忘記第一件事
第一件事：由于混淆并（偷）更換常數?物理概念的結果，使得（38）式具有了完全特殊的意義。在于，（38）式卻反映且唯能反映電子基態軌道磁矩真實情況。這是由于唯基態電子軌道運動角動量為?，也方可與作為能量單位的?相消。這么做的結果，使得磁矩實驗只能直接測得電子基態軌道運動真實磁矩，且在數值上等于玻爾磁子μB：
μB＝ωe·?/ge·H――――――――――（46）
需指出，這是所有磁矩進動試驗所能測得的唯一真實磁矩。除此之外任何粒子任何情況（公轉和自轉）的真實磁矩都不可能由磁矩進動實驗直接得出（只要建立經典模型立即可證）！
（46）式也可由（34）式直接導出，但物理意義完全不同：在（34）式中，μB系作為磁矩的單位出現，為常數，?則作為能量的單位出現；而（46）式中μB則是電子基態軌道真實磁矩，而?為電子基態軌道運動真實角動量。
11.7.2電子快報
電子快報：
研究表明，（46）式又有引伸的重要物理意義（可謂物理學今古奇觀）：在于由電子自旋的實驗竟然得出電子軌道運動的真實磁矩μB；反而無論如何也不能直接測得電子的自旋真實磁矩。就是說，將電子自旋試驗參數（自旋進動角頻ωe、自旋試驗場強H、自旋因子ge）代入（46）式，居然得出電子基態軌道運動真實磁矩μB！并且計算也表明，對其它軌道磁矩（38）式也適用。這便是值得物理學家注意的"電子快報"！于是有：
11.7.3電子磁矩問題的表達通式
因此，可以構造電子磁矩問題的表達通式：
μe＝ωe·Le／ge·H――――――――（47）
式中μe既表示電子的自旋磁矩，也表示軌道磁矩，Le則為對應的角動量。
11.7.4電子磁矩問題表達通式的應用
例一：用電子磁矩表達通式即（47）式求解電子軌道角動量為L2＝2?時的軌道磁矩μ2
解：將L2＝2?代入（47）式有：
μ2＝ωeLe／geH＝ωeL2／geH＝ωe·2?／geH＝2（ωe?／geH）
＝2μB（正確）
研究表明，對電子自旋（47）式當然成立，因為（34）～（38）式是系由自旋試驗而來。只要將電子自旋真實角動量代入（47）式便得電子自旋真實磁矩（以下給出結果）。
11.7.5莊嚴事實
莊嚴事實：
由電子自旋試驗得到的結果即（38）式，卻完全適用于電子任何情況（包括自旋各種狀態，也包括軌道公轉各種情況）。這已充分證明〖粒子磁矩定理Ⅲ〗成立，同時證明〖粒子磁矩定理Ⅰ〗也成立。如果電子不是經典粒子，（47）式絕不會成立。
11.7.6一條真理
一條真理：
上述莊嚴事實展示一條真理，即下式成立：
ω自／ω公＝ωe／ωB1――――――（48）
式中用ω自表示電子自旋磁矩進動角頻，亦即ωe；而ω公表示電子軌道磁矩進動角頻，亦即ωB。研究表明這是〖粒子磁矩定理Ⅲ〗及〖粒子磁矩定理Ⅰ〗的必然結果！以下還將對(48)式進一步證明。
這種結果，唯一表明電子純系經典粒子，因為只有經典的荷電粒子模型（并且荷質比均勻）才有（48）式結果（只要建立經典模型立即可證，略）。
11.7.7量子力學錯誤結果
然而，量子力學卻得出與（48）式相悖的錯誤結果：
ωe／ωB＝μe／μB＝ge＝1.0011596―――（49）
顯然，量子力學完全不知常數ge的真實物理意義。更不知：〖粒子磁矩定理Ⅱ〗已無余地地指出，任何磁矩進動試驗都不可能直接測得任何粒子的真實磁矩！然而，量子力學卻直接得出（42）、（49）式結果。所以這種結果必不真實，嚴重有詐！也顯然，這種結果純系根據實驗比值瞎子摸象。又美其名曰"符合"試驗，多荒唐！
11.7.8物理學者不應忘記第二件事--荷質比均勻問題
第二件事：電子（作為粒子）自身內部結構各點微荷質比是否均勻？如果微荷質比均勻，則（34）～（38）式均成立，反之都不成立。
這問題，只要建立經典模型立即可證（略）。同樣可證明，如果粒子內部微荷質比不均勻對軌道公轉磁矩影響甚微，可忽略；但對自旋磁矩影響顯著，不可忽視（研究表明質子和中子正是這種情況）。然而，量子力學一律忽視！
以下對荷質比作定量討論，需要定義。
微荷質比的定義：將粒子內部結構各點的真實荷質比定義為微荷質比，用符號q／m表之。
那么，如果粒子自身內部結構各點微荷質比點點相同，即：
q／m＝常數―――――――――――（50）
則被定義為：粒子自身內部結構荷質比均勻。
否則謂荷質比不均勻。
顯然，此類問題量子力學顯得力所不及。但值得慶幸的是，對電子來說大量研究表明（50）式準確成立。也正因如此，才允許（否則不允許）進行（35）～（38）式變換，才有（48）式結果。否則（48）式不會成立，也不會有（47）是正確結果。
此外，本文應用普適方程已準確推出電子自身內部結構（繁瑣，略），這種結構也準確表明電子內部結構各點微荷質比點點相同。且有：
q／m＝常數＝e／me―――――――（51）
那么，以下〖粒子磁矩定理Ⅳ〗給（48）式以嚴格證明。
11.8粒子磁矩定理Ⅳ
〖粒子磁矩定理Ⅳ〗：任何粒子（同上）只要是經典的，如果（50）式成立，不管公轉還是自旋下式總成立：
ω1/ω2＝q1／m1÷q2／m2－―――――（52）
式中q1／m1、q2／m2分別表示兩種情況下的粒子平均荷質比；ω1、ω2分別表示兩種情況下磁矩進動角頻；下表"1"、"2"表示兩種情況：其中包括兩種粒子情況m1、m2，或者兩種電荷q1、q2情況，或者表示同一粒子兩種試驗條件，或者表示自轉與公轉兩種情況。
這表明（52）式的廣泛適應性。它也表明粒子磁矩問題的共性，同時也表明離子磁矩問題的經典性。
只要建立經典模型，〖粒子磁矩定理Ⅳ〗立即可證（略）。需指出，〖粒子磁矩定理Ⅳ〗既可由理論表達式推導證明（略），也可由實驗表達式推導（略）。
那么，將（52）式應用于電子的自旋與公轉兩種情況，則有：
ω1／ω2＝ω自／ω公＝ωe／ωB
＝q1／m1÷q2／m2――――――（53）
式中下標"1"表示電子自旋情況，下標"2"表示電子公轉情況。于是：
q1／m1q2／m2e／me
那么有：ω自／ω公ωe／ωB1―――――――（54）
這表明（48）式成立，亦即表明電子自身內部荷質比均勻。
這再一次證明了電子問題的經典性質。如果電子不是經典粒子（54）式絕不成立。
至此，上述四條磁矩定理嚴格證畢。
那么，這就在事實上徹底打破了《量子力學》關于電子理論問題的神話--鬼話。
并且至此，已完全、充分、確切地證明了量子力學純系偽科學（非任何偏見）。在哲學及物理學意義上說，此結論都嚴格準確。
11.9粒子磁矩理論表達式的應用
11.9.1用理論表達式計算電子軌道磁矩
例二，應用粒子磁矩理論表達式即（43）式求解電子基態軌道運動角動量為L1＝?時的軌道磁矩μB
解：由（43）及（54）式得
Kφ＝ωBL1／μBH＝ωe?/μBH――――（55）
那么μB＝ωe?/KφH―――――――――――（56）
式中Kφ＝ge（數值相等但物理意義不同）。顯然，該式與（46）式等價。所以（56）式結果正確。這表明本文磁矩理論表達式正確成立。
也顯然，對于其它軌道磁矩理論表達式都成立（略）。
那么，（55）式是一個很有用的式子，他好比粒子磁矩問題杠桿，由它可導出所有粒子所有情況（公轉和自傳）的真實磁矩。
11.9.2用理論表達式計算電子自旋真實磁矩
例三，用粒子磁矩理論表達式求解電子自旋真實磁矩:μe
解：將磁矩理論表達式用于電子自旋則有
Kφ＝ωeLe/μeH―――――――――――（57）
聯立（55）、（57）二式則有
μe＝（ωeLe／ωB?）μB――――――（58）
由〖粒子磁矩定理Ⅳ〗及（48）式知：ωe＝ωB，故有：
μe＝（Le／?）μB―――――――――――（59）
只要將電子真實自旋角動量：Le
Le＝(1/401.16764)?―――――――――（60）
（這是本文大量研究結果，推導繁瑣，略）代入（59）式便得電子自旋真實磁矩：μe
μe＝(1/401.16764)μB――――――――（61）
可有人不敢相信這(61)式結果。但是，（59）式必正確！
那么，為何量子力學猜測電子自旋量為（1/2）?，又能與實驗"相符"呢？這是由于磁矩實驗表達式即（34）～（38）式與電子真實角動量無關，不管電子真實角動量是多少，（34）與（38）二式總自洽成立。因此，量子力學詭稱符合實驗，實屬欺詐！
下面考察質子。
11.10質子及其真實磁矩
考察質子磁矩立刻出現困難：卻乏質子有關數據。
11.10.1質子結構數據
不過不要緊，本文大量研究已經給出質子自身結構準確描述，并在幾方面都與實驗完全相符。這種描述給出如下兩個重要結果：
第一，質子自旋真實角動量以LP表示,則為：
LP＝h＝2π?＝6.6260755×10－27(爾格妙)―――（62）
第二，質子自旋理論半徑以rP表示，則為：
rP＝1.324100×10－13（cm）――――――（63）
這兩項結果推導繁瑣，但以下仍將給出出其不意令人嘆為觀止的證明。
仿照電子，對質子做如下計算：
EP＝n2LP2/2mPrP2＝n2h2/2mPrP2―――（64）
式中mP為質子質量，n為量子數。將（63）、（62）式代入得：
EP＝n2×7.5163935×10－4（爾格）――――（65）
注意：式中數字恰為質子自旋動能，現以符號TP1表示：
TP1＝（1/2）mP·C2
＝7.5163935×10－4（爾格）――――――（66）
那么，據潛動能定理，質子必有潛動能，以TP2表示：
TP2＝TP1＝（1/2）mP·C2
＝7.5163935×10－4(爾格)―――（67）
那么，質子必有全動能以EPm表示：
EPm＝TP1＋TP2＝mP·C2
＝1.5032787×10－3（爾格）―――――（68）
這就是聞名遐邇的愛因斯坦"質能關系"式：
E＝mC2――――――――――――――――（69）
這表明質子自旋速度恰為光速C，那么質子自旋角動量若以符號LP表示必為：
LP＝mP·C·rP＝6.6260755×10－27(爾格妙)
＝h＝2π?―――――――――――――（70）
如上計算表明，（63）、（62）二式必需同時成立。如果LP、rP中一項不成立，則上述計算都不成立。這可謂對質子結構數據初步證明，以下還將證明。
11.10.2質子世界
注意，（64）式有著極為豐富的物理內容?，F將其變化如下
E＝n2h2/2mPr2――――――――――――（71）
這就是質子輻射能場準確數學表達式，式中r＝rP∞為距離，E的量綱為能量，但其數值為在r處單位面積上的能量，即能場強度。當距離從∞收縮至rP時，能量E恰為EP即（65）式，且此時質能關系式E＝mC2成立。這說明質子活動（自旋）范圍為rP（自旋半徑），亦即（63）式成立。
上述可見，質子世界的（作用）范圍為r＝0∞。其中0rP為質子內部結構世界，而rP∞為質子（或原子核）的外部作用世界。
11.10.3量子化的根源
注意，（64）式及（71）式能量都是量子化的，并且，這就是世界量子化的真實根源！這是質子（原子核）的內稟屬性。也并且，原子核（質子）以此嚴格規定并支配著所有外部世界：核外所有電子、原子、分子、晶體、固體、液體、氣體、天體、宇宙的結構和性質，以及宇宙的歷程。這些也都是大自然內在本質規律。
11.10.4質子與普適常數
根據經典物理，現將質子電荷庫侖自舉能用Epe表示，則：
Epe＝e2/2rP＝8.7296129×10－7（爾格）―――（72）
那么有：
EPm／Epe＝1722.0451＝Φ―――――――（73）
這也就是正文中的普適常數Φ之值，參見（15）式。式中EPm為質子全動能，即（68）式?？梢?，普適常數Φ還嚴格規定著質子。
注意：（15）式與（73）式是完全不同的計算，然而竟得出完全相同的結果，即普適常數Φ之值。這種令人嘆為觀止的結果，已完全表明本文對質子的計算無誤。以上質子數據都成立。
11.10.5質子與反常磁矩
作如下計算：
（TP1＋TP2）／TP1＝1.0011614――――――（74）
這就是試驗測得的"反常磁矩值"。注意文獻［10］介紹："試驗測得電子反常磁矩值為1.0011609(±0.0000024)"。
再做如下計算：
1＋1÷（Φ/2）＝1＋2/Φ＝1.0011614―――（75）
這就是普適常數Φ與反常磁矩的關系。
上述計算已經表明：
第一，謂反常磁矩值并非為電子所特有，而是物質間相互作用常數，為任何粒子（包括天體）所共有。
第二，本文關于質子結構數據的計算準確無誤。
11.10.6質子的真實磁矩
有了上述準備，現在繼續考察質子磁矩。但又出現困難：質子內部結構微荷質比是否均勻？不過不要緊：可以先假定其荷質比均勻，然后在研究處理。
那么，如果質子荷質比均勻，亦即假定（50）式對質子成立，就可將〖粒子磁矩定理Ⅳ〗應用于質子和電子兩種粒子。必有：
ω1／ω2＝ωe／ωP＝q1／m1÷q2／m2＝e／me÷e／mP
＝mP／me―――――――――――（76）
式中用下標"1"表示電子，下標"2"表示質子，所以有：
ωe／ωP＝mP／me―――――――――――（77）
該式右端為質子與電子的質量之比，為：
mP／me＝1836.1528―――――――――――（78）
而（77）式左端，實驗（文獻[12]）已經測得：
ωe/ωP＝658.210688―――――――――（79）
然而，量子力學（文獻［12］）錯誤地推薦此值為：
ωe／ωP＝μe／μP＝658.210688―――――（80）
顯然，這是錯誤結果：第一因為，上述〖粒子磁矩定理Ⅱ〗已無余地地指出，任何磁矩進動實驗都不可能直接測得任何粒子的真實磁矩；第二因為，試驗實際測得的數據是ω而不μ，
這表明（79）式正確無誤，而（80）式錯誤。
回頭再看，（77）式并不成立！究其原因恰在于：假設不合理。原來質子自身結構荷質比并不均勻！然而，不均勻程度如何？需作如下計算：
mP／me÷ωe/ωP＝1836.1528/658.201688
＝2.7896125――――（81）
注意：這就是質子內部結構荷質比不均勻程度。因為如果荷質比均勻，（77）式必成立（據磁矩定理Ⅳ）！而事實不成立，恰在于質子的荷質比不均勻（唯一原因）。故，（81）式準確表征質子荷質比不均勻程度。
若以符號gP表示質子荷質比不均勻因子（即不均程度），則有：
gP＝mP／me÷ωe/ωP＝2.7896125――――（82）
大量研究表明，此種關系對任何粒子都準確成立。
于是粒子荷質比不均因子（以符號g表示）的表達通式為：
g＝m／me÷ωe/ω―――――――――――（83）
顯然，這里的荷質不均因子與教科書中（文獻［4］）朗德因子數值相近，但物理意義完全不同。若以符號g''''表示朗德因子，則有：
Kφ＝g''''／g＝1.0011596――――――――（84）
研究表明，（84）式對所有粒子都準確成立。那么，對質子則有：
Kφ＝gP''''/gP＝2.79284386/2.7896125
＝1.0011596――――――（85）
看！質子也有了"反常磁矩值"：1.0011596。這種計算，再次打破了量子力學關于電子的神話--鬼話。
所以研究表明，Kφ＝1.0011596為物質與物質場相互作用常數（參見〖粒子磁矩定理Ⅲ〗），為任何粒子（包括天體）所共有。并不為電子所特有，因而不能表征磁矩"反常"。
那么，將磁矩理論表達式，即（43）式用于質子：
Kφ＝ωP·LP/μP·H―――――――――（86）
聯立（55）、（86）二式有：
μP＝（ωP·LP／ωe·?）μB―――――――（87）
將（70）、（79）二式代入得；
μP＝(2π／658.210688)μB
＝8.8528430×10－23（爾格／高斯）―――（88）
這就是質子自旋真實磁矩！這是質子磁矩的第一種算法。用這種算法可以算得任何粒子的真實磁矩，下面介紹另種算法。
11.11粒子磁矩另一種算法
大量研究，下面給出粒子磁矩另種算法表達通式：
μ＝g·γ·L――――――――――――――（89）
研究表明，該式對所有粒子的磁矩都準確適用。雖然教科書中也有一模一樣的公式，但物理意義大相徑庭！
這里，L為粒子真實角動量；γ為所謂的回旋比，但對荷質比不均勻的粒子，γ已不再能表征真實回旋比，而只能表征平均荷質比概念；g則為荷質比不均因子，它表征粒子內部荷質比不均勻程度，為無量綱常數，可由實驗測定，也可理論推導。并且有：
gg''''/Kφ―――――――――――――――（90）
式中g''''為教科書中的"朗德因子"。研究表明（89）、（90）二式對任何粒子（含天體），不管公轉還是自轉都嚴格成立。
11.11.1電子磁矩另一種算法
對于電子，（90）式變為：
ge＝ge''''/Kφ＝1.0011596/1.00115961―――（91）
這里，電子的ge1，表征電子內部結構各點荷質比絕對均勻。并再次證明電子確系經典粒子。那么，以上所有計算均有效！
11.11.2用另種算法計算電子軌道磁矩
例四，用（89）式求解電子軌道角動量為L3＝3?時的軌道磁矩μ3
解：對于電子，ge1，γe＝e／（2meC），并將L3＝3?代入（89）式有
μ3＝（e／2meC）×3?＝3μB(正確)
11.11.3用另種算法計算電子自旋磁矩
例五，用（89）式求解電子自旋磁矩:μe
解:對于電子,ge1，γe＝e／（2meC），代入（89）式得
μe＝（e／2meC）Le＝（Le／?）μB―――（92）
此結果與（59）式全同，正確。
11.11.4質子和中子磁矩的另種算法略……
11.12結語
綜上述可見：
第一，Ⅳ條〖磁矩定理〗完全是經典的。
第二，電子、質子、中子完全遵從Ⅳ條〖磁矩定理〗，這已無可辯駁地證明：電子、質子、中子完全是經典粒子?！读孔恿W》純屬主觀臆造！
第三，本文《物理學正論》成立。
參考文獻
[1]理論物理《量子力學》-----------吳大猷著（臺灣）
[2]《物理量和天體物理量》-----------艾倫著（英）
[3]《關于氦原子的計算》-----------黃崇圣著（成都科技大學學報1980.6）
[4]《原子物理學》----------------諸圣麟著
[5]《氦原子光譜，兼談原子結構》-----朱正擁著（鐵嶺師專學報1986.4）
[6]《18個元素的原子結構計算》------張奎元著（鐵嶺衛校校刊1988.1）
[7]《36個元素的原子結構計算》------陶寶元著（鐵嶺教育學院院刊1989.1-2）
[8]《物理學》(教材)---------------復旦大學編
[9]《電動力學》------------------郭碩鴻著
[10]《物理大辭典》-----------------臺灣版
量子力學概念總結范文3
關鍵詞：課程改革；創新精神；創新能力；原子物理學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）03-0103-02
原子物理學在材料物理專業學生基礎課程的教學中占有十分重要的地位。它不僅是經典物理和微觀物理（量子力學、粒子物理和核物理）連接的紐帶與橋梁，更是現代高新尖端技術（光譜學、激光、磁共振等）應用的基礎。原子物理學是于20世紀初開始形成的一門分支學科，它主要研究物質結構的其中一個層次，具體介于分子和原子核之間，其主要內容是原子光譜和原子結構。原子物理學是近代物理學的重要組成部分，如何對原子物理學課程教學進行現代化改革，提高該課程的教學質量的同時使之更好地培養學生的創新精神和能力已經成為當前材料物理專業課程教學改革研究中的一個熱點。
一、原子物理學課程現代化改革的背景
目前高等院校的教師講授在原子物理學這門專業課時，選用的教材大多都是褚圣麟或楊福家先生編寫的《原子物理學》，其中有些院校已將原子物理學更名為近代物理學，這樣改革的目的是為了實現該門課程的現代化，使其不局限在傳統意義的原子物理學課程上。面對該課程的教學現狀和其特殊地位，如何結合近代物理學的發展，發揮該課程的教育功能，培養學生的創新精神和能力，對原子物理學課程改革的呼聲越來越高。目前我校也逐步將原有的原子物理學課程進行了現代化改革，做了一些有益的探討和實踐。
二、整合知識體系，實現原子物理學課程教學內容的現代化，培養學生的創新精神
傳統的原子物理學教科書大多按照歷史發展的時間順序，即按照人類認識原子世界的具體過程，從“光譜”這一概念入手組織教學。這種教學的特點是以光譜實驗事實為主線，以玻爾的舊量子論為重點，用半經典半量子論的方法講授課程。但是對于這樣的教學內容和教學安排，學生并不容易掌握，而且讓學生花費大量的時間掌握這些不易理解最終又要被量子論修正的理論，看起來確實是沒有必要的。因此傳統的教學內容有些陳舊并且不易理解，也不能及時反映現代物理理論和科學技術發展的最新水平，因此必須用新觀點和新思想重新組織教學內容，以全新的角度構建這門課程的知識體系。在材料物理專業學生原子物理學的教學中，可直接用量子力學的理論研究原子結構及其運動變化規律。原子中電子的運動都遵循著量子力學的理論，而傳統教學中以學生不好理解的舊量子論為基礎，再用量子力學修正的做法并不符合學生的認知規律。因此可以直接用量子力學的理論來研究原子結構及其規律[1]，而將舊量子論僅僅作為一種鋪墊。實際教學中，可以先簡明扼要地介紹舊量子論的核心內容，而不必過多講授軌道的概念。可以刪除橢圓軌道理論和堿金屬原子的原子實極化和軌道貫穿等內容。這樣就實現了原子物理學課程知識體系現代化的第一步，用最新的量子力學理論成果講述原子中電子的行為。量子力學理論是從特有的波函數、哈密頓算符以及薛定諤方程等形式化的理論，以高度濃縮的數學形式借鑒了各學科的研究成果，從而形成了一套獨特的理論體系。實際講授中可以薛定諤方程為主線，由薛定諤方程引入微觀粒子的波函數，建立二階偏微分方程，從而定量描述微觀粒子客體的運動規律。一方面，根據不同的勢能表達，建立各種原子的薛定諤方程并求解，向學生闡述這些解的物理意義，并與實驗事實相對照，從而加深學生對原子結構的認識，進而把握原子內部結構的變化規律。另一方面，要突出德布羅意物質波的統計解釋。傳統教學內容總是先從經典物理學的角度和觀點看“粒子”和“波”這兩個概念，指出二者之間的相互排斥性，然后再引出微觀粒子的波粒二象性，并強調波粒二象性是微觀粒子客體區別于宏觀客體的一種屬性。這種講法常常會使學生產生困惑，覺得微觀客體很不可思議，超過了他們的認知和理解范圍。因此在講授時可以直接給出對德布羅意波的正確解釋，闡明微觀粒子的波動性并非指粒子和波一樣彌漫到整個空間，它本質上是粒子位置分布的一種概率波。為了更好實現教學內容的現代化，還應當在教學中穿插關于物理學前沿知識的專題，介紹近代物理學中和原子物理相關的最新發展和高新技術。在講授某些概念和原理時，可適當介紹最新應用成果和科技前沿。例如在講授原子的能級和激發時，可以詳細介紹激光產生的原理、特性以及應用等；在講到隧道效應時，可以介紹掃描隧道顯微鏡的原理及其發展；在講授X射線的吸收和透射時，可以介紹在醫學診斷和治療中具有廣泛應用的CT技術。增設這些前沿內容，一方面是為了加強理論知識與實際的聯系，使內容變得生動，提高學生的學習興趣，另一方面可以讓學生體會到當今科學與技術、生活的高度融合，開擴他們的視野，激發他們的創新熱情。原子物理學的發展伴隨了20世紀物理學的發展，并且隨著新的實驗發現、新模型新理論的建立而不斷深入[2]。從歷史上看，原子物理學的每次重大突破，都經歷著非常復雜曲折的過程，同時閃耀著物理學家創新精神的光芒。在課堂教學中，教師可以結合現代化的教學內容，抓住典型的歷史案例進行教學，讓學生了解到科學探究過程的艱辛，體會創新精神的可貴性，并學習科學家們為了探求客觀世界真理不畏艱辛、執著追求的科學品質和創新精神。
三、實現教學方法的現代化，突出學生的主觀能動性，培養學生的創新能力
教師教學的主要任務是傳授知識同時引導學生入門，為了更好地突出學生的主觀能動性和培養學生的創新能力，教師有必要改進原有的教學方法。除了教師講授、學生聽講的傳統教學方式外，還必須引入更加現代化的教學方式進行有益的補充[3，4]。在原子物理學課程的教學中，近代物理實驗應當占有舉足輕重的地位，很多重要的理論和結論都是由實驗直接引出的。因此要特別重視近代物理實驗，課堂教學時可以結合近代物理實驗，如夫蘭克―赫茲實驗、塞曼效應等。在實驗演示中，可以增強學生對微觀世界的認識，為他們提供更好的認識微觀世界的途徑。同時，在現有的實驗條件允許時，可以讓學生先動手做實驗，然后針對實驗結果進行分析，總結規律，從理論上給予解釋，從而加深學生對書本知識的認識和理解。在此過程中，可以給學生創造機會重現當年物理學家們探究的過程，讓學生能夠親身參與科學實驗與探究的過程，從而培養學生的創新思維能力。另外可以指導學生撰寫與課程相關的小論文，幫助培養學生的創新能力。學生撰寫的小論文，作為平時成績的一部分，計入學生的總評成績。論文的題目可以圍繞原子物理學的基本規律和應用，由學生自己選題、搜索資料并獨立撰寫。不僅可以激發學生的主觀能動性，拓寬他們的知識面，還可以培養學生獨立思考、勇于創新的品質。在這種教學過程中，可以充分體現教師引導、學生為主體的教學理念和方法，加強學生在專業課程學習中的主觀能動性，同時有意識地培養他們的創新能力。
四、實現教學手段的現代化，為學生創新精神和能力的培養創造情境條件
原子物理學課程的內容包含的信息量較大，尤其是需要運用深奧的數學公式處理問題，因此計算量大，而且物理圖像也比較抽象，學生往往受此困擾對該課程的學習產生畏難情緒。如果學生有畏難情緒，那么會缺乏學習的主觀能動性，這對學生的學習、創新精神和能力的培養都是非常不利的。為了解決這一問題，可以利用現代化的教學手段，編輯圖文、聲音、視頻并茂的多媒體輔助課件，使抽象的物理過程和物理圖像能夠形象化[5]，并且可以通過交互式的教學方法，增進師生之間的互動與交流。制作電子教案，采用多媒體手段輔助課堂教學，可以在教師講授時創造相關物理情境，讓學生可以暢游在物理學的海洋中，從中汲取有益的信息。例如在講到盧瑟福散射實驗時可以介紹散射技術的背景和儀器設備；介紹隧道掃描顯微鏡，可以用多媒體課件展示最早的排列原子的“IBM”圖片。通過這種直觀的展示，能夠讓學生在課堂隨時感受科學的魅力，增強他們學習的興趣，也增強他們對創新的渴望和動力。另外可以建立課程的教學網站，作為對課堂教學的補充，在課堂之外提供給學生更多和更生動的學習資源[6]，同時可以增設留言板，進一步加強師生之間的互動和交流。在這些現代化的教學輔助手段下，學生有機會接觸更多的知識，更多地思考與課程相關的內容，為學生創新精神和能力的培養創造客觀條件。
原子物理學是20世紀物理學中最重要的組成部分之一，它的發展是眾多物理學家的思想結晶，其中包含著十分豐富的物理文化內涵。任課教師在傳授知識的同時，應充分開發原子物理學作為一門專業基礎課程對學生的教育功能，通過課程教學內容、教學方法、教學手段的現代化更好地培養材料物理專業學生的創新精神和創新能力。
參考文獻：
[1]楊福家.原子物理學[M].北京：高等教育出版社，2000.
[2]申先甲.談談物理學史在素質教育中的作用[J].大學物理，2000，（11）：36-40.
[3]高政詳.原子物理學教學改革的幾點探索[J].大學物理，2001，（4）：34-37.
[4]郭振華.原子物理學課程的教學改革與實踐[J].物理教育，2002，（9）：613-618.
量子力學概念總結范文4
關鍵詞：玻爾理論；能級；躍遷；光譜
中圖分類號：G633.7
文獻標識碼：A
文章編號：1003-6148(2008)1(S)-0014-3
1 “能級”的來歷――玻爾理論
19世紀，人們已經知道物質是由原子組成。1911年E.盧瑟福提出原子核式模型，這一模型與經典物理理論之間存在著尖銳矛盾。按照經典物理理論會得出原子將不斷輻射能量而不可能穩定存在的結論；原子發射連續譜，而不是實際上的離散譜線。玻爾著眼于原子的穩定性，吸取了M.普朗克、A.愛因斯坦的量子概念，于1913年考慮氫原子中電子圓形軌道運動，提出原子結構的玻爾理論。
1.1 玻爾的假設
理論的兩條基本假設是：①定態假設：原子系統中存在具有確定能量的定態，原子處于定態時，電子繞核運動不輻射也不吸收能量。原子的定態可通過經典力學和角動量量子化條件得出。②躍遷假設：原子系統從一個定態過渡到另一個定態，伴隨著光輻射量子的發射和吸收。
1.2 玻爾理論對氫原子光譜的解釋
玻爾由基本假設出發，計算出氫原子的軌道半徑和能量公式如下：
氫原子的軌道半徑為
可見，氫原子的軌道半徑和能量都不是連續的，即是量子化的。
把這種量子化的能量值稱為原子能級（簡稱能級）。當氫原子由一個能級躍遷到另一能級時，就產生一條譜線。玻爾的計算結果與實驗數據符合的很好。
1.3 玻爾理論的成功及局限性
玻爾理論對氫原子光譜的解釋獲得了很大的成功，在原子理論和量子力學的發展過程中起到了很大的作用。然而，玻爾只考慮了電子繞原子核的運動，實際上分子、原子、電子、原子核的運動是相當復雜的。所以玻爾理論對復雜的堿金屬光譜就難以解釋，對譜線的強度、色散現象、偏振等問題更無法處理。直到1926年，薛定諤等人建立了量子力學，人們才對微觀粒子的運動規律有了更全面、深刻的認識。
2 教材對玻爾理論內容的處理
本章“量子論初步”分五節。第一、二節介紹光的波粒二象性，初步接觸量子化、二象性、概率波等概念，第三節介紹能級概念，第四節介紹物質波的概念，第五節介紹不確定關系。
第三節“能級”分以下幾部分講述：
①引入：簡述有核模型與經典物理理論之間的矛盾，玻爾理論提出的科學歷史背景；
②玻爾理論的內容介紹和評判：介紹軌道量子化的概念和定態假設的內容，分析玻爾理論的成功和局限性；
③能級：提出能級、基態、激發態、電離的概念；
④光子的發射和吸收：講述玻爾理論躍遷假設的內容，介紹能級圖以及躍遷公式；
⑤“原子光譜”部分：介紹氫原子光譜，分析玻爾理論對氫原子光譜的解釋。
3 教學中對教材的利用和改進
我認為在教學中應把教材中那些過時的，遠離學生實際的材料、知識舍棄。對教材中主干知識和體現物理方法的內容，針對重點、難點，結合學生實際，結合物理學、科技的新發展花大力氣進行拓展延伸。使學生能熟練地理解、掌握這些基本概念，基本規律和方法。對于非主干知識的拓展，只限于科普式的介紹一些最新的、正確的觀點、材料，只要求學生知道是什么，不要求知道為什么，更不用介紹技術和操作的細節，起到擴大學生知識面和視野的作用即可。特別是在這個信息時代，應讓學生用有限的時間和精力去高效的學習正確、有用的知識，而不是探索、重復前人的錯誤。應該吸收其優秀成果，走捷徑去繼承并加以發展。
3.1 關于“量子”
本節課整篇圍繞“量子化”展開，可在全文卻沒有給出“量子”的概念或解釋?！傲孔印币辉~來源于拉丁文，原意是“分立的部分”或“數量”。所謂量子或量子化，本質是不連續性。在宏觀領域中，這種量子化（或不連續性）相對宏觀尺度極微小，完全可以忽略不計。我認為，在接觸玻爾理論之前搞清楚“量子”含義，對本節內容的理解有很大幫助。
3.2 引入部分
教材指出，根據盧瑟福原子模型和經典電磁理論推出原子應當不穩定和輻射電磁波的頻率是連續的這一結論與實驗事實相矛盾?？梢宰寣W生體會到，正是這個矛盾，推動了能量量子化理論的提出，促進了量子力學的建立和發展，從而達到對學生進行辯證唯物論、認識論和方法論的教育目的。教學中可讓學生閱讀自主學習。
3.3 玻爾理論的內容介紹和評判部分
教材中將玻爾的“定態假說”稱為“原子結構假說”。按照經典電磁理論，原子應是不穩定的，但實際情況不是這樣，這一點，教材并未強調，原因是學生過去并沒有“做加速運動的帶電粒子要輻射能量”這樣的認識。相應地，教材也沒有提到玻爾理論中“定態”這個概念。講到軌道量子化的時候，教材重點描述了“量子化”，有意淡化了“軌道”，沒有采用過去教材中常用的以同心圓代表氫原子軌道的插圖。這樣做，避免了強化軌道的圖景。為了使學生更深刻理解玻爾理論的這部分內容，我讓學生總結，這些假設解決了經典電磁理論和盧瑟福原子模型的哪些矛盾？學生在逐條對比中加深認識。
然而在下面的類比分析中，教材還是用了地球和人造衛星這個例子。它確實可以幫助學生理解原子狀態的不連續性，但也更容易使學生產生電子做勻速圓周運動的錯誤認識，也在無形中強化了“軌道”的概念。所以在教學中有必要對學生解釋，經典的理論在這里已經不再適用，其實氫原子中的電子是沒有軌道的，電子在原子中運動的“軌道”這樣的說法，表達的只是一種可能性。
3.4 “能級”和“光子的發射和吸收”部分
主要講解玻爾理論中“躍遷假設”的內容。教材突出了最有積極意義的能量量子化的觀點，舍去了能級公式的推導和計算，直接給出了氫原子的能級圖和一些可能的能量值，可能的躍遷方式。這樣做就是為了提高學生的學習效率，體現課改和素質教育的精神。在一些習題中還會看到關于能級公式的計算，我認為應該大膽舍棄。高考考察的重點是能級躍遷的規律，這部分內容應當做適當的拓展。
原子躍遷是一個比較難理解的知識點。在教學中，我先講授了躍遷的概念及躍遷公式hν=Em-En，讓學生閱讀教材，然后請他們例舉生活中與原子躍遷相似的事件，交流他們對此知識點的理解。學生舉出了非常好的例子：能級就好比臺階，原子躍遷就好比一個人在跳臺階。人可以從上跳到下，也可以從下跳到上，可以跳一級，也可以跳多級，但是不可能跳到某兩級之間。向上跳相當于原子由低能級向高能級躍遷，跳的臺階越多，需要的能量就越大，如果上跳時具有的能量在到達二級與三級之間，他就無法到達第三級臺階而是落在第二階上。這樣一個類比，形象生動地描述了原子躍遷的過程，很容易突破了難點。但它也有一個缺點，生活中的臺階大多是高度一致的，而能級圖中每兩個能級的差是逐級遞減的。目前還沒找到更合適的例子，我就讓學生記住這個區別。
3.5 “原子光譜”部分
玻爾理論的一個重要貢獻就是正確解釋了氫原子光譜。教材中“原子光譜”這部分內容也可以看成是玻爾理論的應用?？梢試@幾個問題展開：
①能量量子化的觀點怎樣解釋原子光譜是線狀光譜？
②為什么各元素的原子光譜不同？
③為什么可以用光譜分析確定樣品中有哪些元素？
④光譜分析有什么優越性？光譜分析在現代科學，如地質、冶金、石油、生物醫學、地球化學、材料和環境科學等各個領域內獲得了廣泛應用?？上驅W生做簡單介紹，使其了解物理在科技進步以及社會發展中發揮的重要作用。
4 有待解決的問題
一些學生在學完整章會有這樣的煩惱：“學完能級，對原子結構有了清晰的認識，但是學了物質波，看了氫原子的電子云好像又變得糊涂了?！逼鋵?，對電子等微觀粒子，由于不能用確定的坐標描述他們在原子中的位置，因此，電子在原子中運動的“軌道”這樣的說法其實是沒有意義的。電子云表示的是電子在原子核各個位置出現的概率。
我想學生之所以會有這樣的疑惑，是因為學習能級這節中“軌道量子化”時留下了錯誤的前概念。這部分內容建立在盧瑟福的核式結構模型之上，本身就是不完善的，教材出現它的目的應該是為“能量量子化”做準備。
這塊“雞肋”，舍掉，學生該如何理解能級？不舍，錯誤概念又怎樣消除呢？
參考文獻：
［1］楊福家.原子物理學.北京：高等教育出版社，1991
［2］戴劍鋒.物理發展與科技進步.北京：化學工業出版社，2005
量子力學概念總結范文5
關鍵詞：科學素養；科學方法；科學意識；科學精神；大學物理
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0110-02
“為什么我們的學?？偸桥囵B不出杰出人才？”這個被稱為“錢學森之問”的問題，已引起上至國務院總理下至普通學生的深思。中國學生雖在國際奧林匹克競賽中屢屢獲獎，卻一直與諾貝爾科學獎無緣。2010年11月第八次中國公民科學素養調查結果顯示，2010年具備基本科學素養的公民比例為3.27%，僅相當于主要發達國家和地區20世紀80年代末、90年代初的水平[1]。面對這些事實，我們不能不對現行的學校科學教育進行深刻反思。學校和社會一直倡導素質教育，但是素質教育就是多搞文體活動和多學琴棋書畫嗎？這是誤解，更是誤導。其實，素質教育的一個重要內容，就是提高科學素養。
一、什么是科學素養
“科學素養”這一概念是伴隨著20世紀五六十年代美國“課程改革運動”而系統確立起來[2]。盡管對這一概念的內涵尚未達成共識，但是，把科學素養作為科學教育的目標，已在世界各國取得共識。明確提出科學素養包含三個維度，并給出測評指標進行測度的主要有以下幾種。第一種是美國J?米勒教授提出的公民科學素養概念[3]。J?米勒的科學素養模型維度概括為：科學知識；科學方法；科學意識。自1979年以來，該指標體系及其測評結果一直為美國國家自然基金會所采用。第二種是世界經濟合作與發展組織開發的國際學生測評項目（PISA）提出的科學素養概念。PISA將科學素養定義為“15歲學生為了理解自然界及人類活動引起的自然界變化并有助于相關決策，而使用科學知識、識別科學問題、得出有根據的結論的能力”，該定義包含“科學方法或技能”、“科學概念與內容”及“語境”等三個維度[4]。雖然以上兩種科學素養概念的維度有所不同，但是可以看出，科學知識、科學方法、科學能力、科學精神和科學意識都屬于科學素養教育的范疇。
二、《物理》課程在培養科學素養中的重要性
《物理》、《化學》、《生物》等課程都是學校教育中培養學生科學素養的重要課程，而《物理學》又是一切自然科學和工程技術的基礎。2007年第10期青年科學《測測你的科學素養有多高》中判斷16個科學觀點的對錯。其中有10個觀點都可以在《物理》課程中找到答案，可見，《物理》課程在科學教育中的重要性。
三、大學《物理》教學中如何培養學生的科學素養
大學《物理》課程是高等學校理工科各專業學生的一門重要的通識性必修基礎課，在培養學生的科學素養方面，具有其他課程不能替代的重要作用。下面談談大學《物理》課程對培養學生科學素養，尤其是科學方法、意識和精神等方面筆者的一些思考和做法。
1.科學方法的培養。“授之以魚”不如“授之以漁”，方法對學生的終身發展至關重要。物理學中有許多科學方法。觀察法、實驗法、理想化方法、類比方法、假設方法和數學方法等是物理學的基本研究方法，不僅適用于自然科學的研究，也適用于其他科學技術領域和各種工作領域。分析、綜合、抽象、概括、歸納、演繹、類比等普通的邏輯方法是《物理》學科中常用的邏輯思維方法，更是普遍應用于人的各種思維活動。如果學生掌握了這些方法，就會在以后的工作中自覺地運用這些物理方法思考問題、解決問題，并具備實事求是，嚴謹科學的意識。也就是說，掌握了科學的方法，就有了在未來從事各項工作的“武器”。筆者在大學《物理》教學中，非常重視物理方法的介紹。①重視物理方法的提煉和總結。自然界發生的一切物理現象和物理過程，一般都是比較復雜的，為了降低研究的難度，在物理研究中產生了理想化方法，就有了質點、剛體、彈簧振子、理想氣體、點電荷等理想模型。在講解這些概念時重點講解這些模型形成的必要性和這種方法的重要性，讓學生知道這是處理自然界復雜問題的常用的科學抽象的方法，是一種重要的科學研究方法，在自然科學研究中占有重要地位。②通過物理學史的引入，加強科學方法的教學。牛頓在伽利略、開普勒等前人成果的基礎上，用歸納法獲得了經典力學的基本概念和力學三大定律，又用演繹的方法獲得了萬有引力定律并發明了微積分。在量子力學中，從黑體輻射問題的研究中出現的“紫外災難”到普朗克的量子假說，到愛因斯坦“光量子假說”，到玻爾的舊量子論，到海森伯、薛定諤提出的量子力學，再應用愛因斯坦相對論提出相對論量子力學的整個量子理論的發展史無不體現了假說―理論―新假說―新理論的循環發展模式；在提出假說階段常常運用歸納和類比的推理方法，在驗證和確立假說階段的演繹推理方法又時時出現。介紹這些歷史，不但讓學生學到了物理知識，而且讓學生用物理學家的方法和思路研究這些《物理》內容，無形中會受到良好的科學方法教育。
2.重視介紹物理的應用，培養學生良好的科學意識?？茖W意識就是從科學的角度理解問題、分析問題和解決問題的思想觀念及其行為。學生只有知道了科學的應用，才會在生活和工作中有科學的意識?！段锢怼氛n程是一門實用性很強的科學，所以在教學中就要多介紹物理知識的廣泛應用，尤其是最新的應用。例如，在電磁感應部分，除了介紹常見的渦流加熱和制動、微波加熱、電子感應加速器外，再介紹機場安檢處的金屬探測器（或棒）以及交通部門的交通探測器、銀行卡信息的存儲和讀取原理等；介紹這些實用知識不但會引起學生極大的興趣，也會引起學生主動思考生活中的問題，樹立良好的科學意識。
3.科學精神的培養。科學精神包括求實精神、創新精神、懷疑精神、寬容精神等幾個方面，其中最主要的是求實與創新。如何培養學生的科學精神？在授課中要注意啟發式教學，多提出問題，多質疑，啟發學生思考和發現，培養他們的主動參與的意識和創新意識。適當增加物理學史，讓物理學家們的不怕困難、無私奉獻，敢于質疑以及開拓創新的科學精神感染學生。
總之，在大學《物理》教學中要利用一切可能的途徑向學生傳授科學的基礎知識，培養科學的分析問題和解決問題的能力，培養學生用科學的觀點理解自然界現象并能作出決斷以及辨識真偽的能力，同時擁有良好的科學態度和科學精神。
參考文獻：
[1]中國科學技術協會.第八次中國公民科學素養調查結果.[EB/OL].
[2]李雁冰.科學探究、科學素養與科學教育[J].全球教育展望，2008.（12）：14-18.
量子力學概念總結范文6
關鍵詞：研究性思維;東方哲學;西方哲學;局部觀;整體觀
中圖分類號：B08 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）41-0165-02
一、現代實證科學的困境
現代科學研究的基礎是形式邏輯和實證科學的結合。實證科學認為，科學研究應該是具有可重復性。也就是只要在相同設定的條件下，相同的實驗就能夠得到相同的結果。如果不滿足可重復性，那么這樣的科學研究就缺乏了客觀的說服力。
然而實證科學只是理論模型正確的必要條件而非充分條件，如果過于強調實證科學的作用，就會反客為主，導致科學研究走上歧途。科學研究發展到現階段，實證科學進入了一個困境：實驗能夠證實的，預測能夠應驗的，并不一定代表著理論是正確的。關于這點，張長琳教授講過一個很有說服力的科學寓言。在一個全都是盲人的世界上，忽然出現了那個世界上沒有的東西：一頭大象。三個盲人科學家研究團隊開始從不同角度對大象進行研究。第一個研究組從象牙開始摸索，提出了“胡蘿卜理論”，認為大象就像一個巨型的胡蘿卜，并預測說上面還應該有葉子。當后來的探索摸到了大象的耳朵時，這個根據“胡蘿卜模型”所作出的預測被認為得到了證實。第二個研究組從象腿開始研究，提出了“大樹理論”，認為大象就像一棵大樹的樹干。后來摸索到了第二條象腿，于是科學家們對“大樹理論”進行了修正，提出了“廣義森林理論”。當后來的探索發現了第三條象腿時，這個根據“森林理論”所作出的預測被認為得到了證實。第三個研究組在“森林理論”的基礎上開始研究，發現最多只能找到四條象腿，于是提出了“大桌子理論”。當后來的探索發現了上面的象肚子時，這個根據“大桌子理論”所作出的預測被認為得到了證實。后來三個研究小組的科學家聚在一起，討論如何整合三個理論，建立一個“統一理論”。這個寓言故事用幽默的語言講出了當今實證科學的尷尬處境。
二、局部觀指導下的科學研究
在形式邏輯和實證科學體系里發展起來的現代科學，其發展的歷程就是從局部到整體的一個演化過程，這個演化過程深刻體現了西方哲學“局部組成整體”的思想。現代物理學從牛頓力學到相對論再到廣義相對論的推演，以及愛因斯坦期望建立統一場論的這個發展過程，就是科學研究在西方哲學指導下從局部觀向整體觀發展的一個縮影。
有趣的是，當現代科學研究或者說實證科學的發展逐漸進入整體觀的時候，發現其需要的思維方式也漸漸遠離西方哲學的“務實”，而越來越靠近東方哲學的“務虛”范疇。
以物理學中原子結構模型的演化發展為例。1803年，英國科學家約翰?道爾頓提出了實心球原子結構模型，認為物質是由實心小球堆在一起形成的;1904年，約瑟夫?湯姆遜提出了葡萄干面包式原子模型，認為電子鑲嵌在正電荷的球中，就像面包中的葡萄干一樣，但整個原子結構仍然是實心球形;到了1911年，歐內斯特?盧瑟福提出了行星運轉式原子模型，徹底打破了實心球的概念，認為原子核只占原子中非常小的空間，其余絕大部分空間都被電子的運行軌道所占據;后來尼爾斯?玻爾在盧瑟福的原子結構模型上把電子的運行軌道進行了分層量子化;1927-1935年，波恩提出的概率密度電子云原子模型和薛定諤提出的電磁駐波原子模型都在玻爾原子結構模型的基礎上進一步揭示了電子的運行規律，為近代量子力學奠定了理論基礎。從科學家對原子結構的逐步深入的認識過程可以看到，這是一個從實到虛的過程，從最初的全部實心球堆積而成的世界，演變到目前除了占據極小體積的原子核和電子以外幾乎全空的原子結構，讓人不禁想到了東方哲學中廣泛提到的“空”的概念。所謂“色不異空，空不異色;色即是空，空即是色”，在東方哲學的解釋里，是指實相中的物質世界和虛空沒有什么區別。現代物理學關于原子結構理論的演化似乎正在逐步接近這個結論。
當尼爾斯?玻爾獲得1922年諾貝爾物理學獎以后，丹麥國王授予他榮譽勛章，為此玻爾親自設計了族徽以鐫刻在勛章上。在族徽的正中儼然就是一個太極圖。玻爾用一陰一陽既對立又相生的太極圖來詮釋他提出的并協原理，他認為他的基本粒子原理、波粒二象性等原理均可以用太極圖來詮釋。無獨有偶，玻爾并不是唯一被東方哲學思想啟發的現代物理學家。獲得1933年諾貝爾物理學獎的埃爾溫?薛定諤也對東方哲學深感興趣，尤其是印度教。他所建立的薛定諤方程式描述了微觀粒子的運動狀態，成為量子力學中的基本定律。
三、整體觀指導下的科學研究
與西方哲學的“局部組成整體”的思維方式不同，東方哲學認為“整體組成整體”，也就是天人合一的思維方式。東方哲學里面，認為萬事萬物都是圓滿具足的，一切都是全息的。當代量子物理學家戴維?玻姆，受到印度哲學家、宗教教育家克里什納默蒂（J.Krishnamurti）的影響很深。克里什納默蒂在他的《第一與最后的自由》中提到觀察者與被觀察者不可分的觀點，這個與量子力學相似的議題，引起了玻姆的強烈共鳴。
根據這種觀點，玻姆提出了全息理論，并用它解釋了量子通信基礎的同步超距作用現象。同步超距作用是指研究人員在實驗中發現，發生量子糾纏的一對次原子粒子，即使距離遙遠，也能同步變化，其中一個發生改變時，另一個也同時改變。好像有某種信息在它們之間傳遞，然而這個傳遞速度竟然大大超過光速，這違反了愛因斯坦的理論，沒有任何通訊能夠超過光速，否則就打破了時間的界線。超距作用是當今量子通信技術的基礎，然而對這個基礎的解釋讓物理學家們大傷腦筋。結合東方哲學中整體論的思想，玻姆提出了全息宇宙的理論，認為宇宙是一個不可分割的、各個部分之間緊密聯系的整體，任何一個部分都包含整體的信息。根據這個理論，玻姆給出了對同步超距作用的解釋。他認為，次原子的粒子能夠彼此不論距離遠近仍然保持同步，不是因為它們之間來回發射著某種神秘的信號，而是因為它們的分離是一種幻象。在現實的某種較深的層次中，這些粒子不是分離的個體，而是某種更基本相同來源的實際延伸。
這樣玻姆不但解釋了量子糾纏的本質，而且并不需要假設一個超越光速的通信速度，使人們能更為直觀地把握量子實在的本質特征。他寓西方科學精神與東方哲學于一體，堅持受到現代科學支持的整體性實在觀，超越了傳統科學與傳統哲學的疆域，對于科學和人類文明的未來具有潛在的深遠影響力。
四、總結與展望
現代科學的發展開始越來越傾向于整體觀的思維方式。在其啟發下，不少基礎科學研究領域都取得了重要進展。如生物學上的細胞克隆技術，用一個細胞就可以復制整個生物體;還有數學上的混沌和分形理論;以及當今大腦神經研究中科學家們越來越重視的大腦記憶的全息性;等等。
如果說西方哲學從局部到整體的思維方式在人類科學的啟蒙時期起了重要的指導作用，那么我們進入了21世紀，東方哲學的整體性的思維方式在一定程度上為人類科學文明的發展照進了新紀元的曙光。
參考文獻：
[1]張長琳.看不見的彩虹：人體的耗散結構[M].浙江科學技術出版社，2013.
[2]何萍.卡西爾眼中的維科、赫爾德――卡西爾文化哲學方法論研究[J].求是學刊，2011，（38）2：12-22.
Eastern and Western Philosophy and Their Roles in Modern Scientific Research Thinking Development
YAN Jun，ZHANG Xiang-li
（China University of Geosciences，Wuhan，Hubei 430074，China）
