量子学的研究方法

A. 物理学家奥本海默与波恩提出哪种方法来研究量子力学

玻恩奥本海默近似
处理原子毕坦分历碰子轨道的，将原子的波函数看做核的波函数与电子波函数的乘积，由于核的质量远大于电手烂桐子质量，近似的认为核不动，波函数不变，因此可以将原子的波函数看做电子的波函数来近似，这是处理原子分子物理的基本方法——玻恩奥本海默近似。

B. 量子力学的研究方向

首先送给你一句话，是美国现代最有名的物理学家之一费曼说过：“有人说世界上只有三个人能懂得相对论，那么对于量子力学，我敢肯定地说，没有有人会懂”， 这也是我开始学习量子力学时候老师给我们讲的，量子力学的特点就是他的抽象和矛盾。从一开始的基本原理到基本实验事实：单电子的双缝干涉（听起来就不合逻辑，但是事实就是如此），所以任何学习量子力学的人，不应该把精力放在如何更好的从逻辑上去理解量子力学，因为其本身就是不可以用逻辑解释的，我们应空扒仿该去接受那些看似不可思议的假设和实验事实，然后以此为前提是用逻辑推导和数学技巧去解决实际问题，这才是学习量子力学的要务！

量子力学主要有三种数学体系：波动力学、矩阵力学和路径积分，我们通常在前面几章会更多的使用到波动力学理论，是以振动理论为基础的，所以可以看微分方程的书籍获得所需要的理论基础；矩阵力学是海森堡建立的，起初他自己也不知道这个的物理含义，直到人们提出了希尔伯特空间，把算符和波函数都放在这个空间里才理解了量子力学的矩阵描述，所以线性代数对于矩阵力学的理解至关重要！ 对于最后一个由费曼一手建立的解释，属于边缘理论，一般书里不会讲的，除非你很感兴趣可以看一下曾谨言的量子力学第二卷里面有述及。

对于教材，你可以先从导论看起，培养自己的兴趣，兴趣很此困重要，因为量子力学的难度和抽象程度足以让所有不热爱它的人望而却步，只有你喜欢他，你才能够抱着一种轻松的心态去面对这些艰涩难懂的概念理论！切记！ 导论我推荐一本国外人写的 名字忘记了 书名就是量子力学导论。然后课本你可以看复旦斗纤苏汝铿的《量子力学》比较详细的一本书，对你打下基础有利！

补充一下，一定要学好狄拉克符号！这个东西不仅有助于让你事半功倍的表达量子力学关系式，还有助于你更好的理解量子力学！！最后祝你好运 ：）

C. 简单的介绍下量子力学。（浅显易懂点）

量子力学简介“
首先简单阐述一下量子力学研究的对象。简言之就是微观粒子及其运动规律。
量子力学基本的研究方法：自从量子力学的创始人玻尔（也可以算上普朗克、海森堡、薛定谔、波恩等人）在上世纪初建立H原子模型以来，量子力学经历了约90年的风风雨雨，不过量子力学的“黄金时期”是在1920年到1929年这十年，至于说量子力学的“圣地”应该是哥本哈根、哥廷根、慕尼黑，这三个地方被誉为“黄金三角”。而量子力学的基本方法就是海森堡碧帆的矩阵力学和薛定谔的波动方程，他们看似不同，但都是从不同的角度阐述微观世界的基本规律，一个偏向于粒子的角度，一个偏向于波动的角度，最后被证实它们是等价的。也就是说：世界的本质是波粒二象性！
其次，量子力学的基本的原理，有三个：波恩的概率解释、海森堡的不确定关系、波玻尔的互补原理。前两蠢皮个共同摧毁了自牛顿以来的因果观，也就是说在量子力学看来，一个结果可以被不同的原因引起，同一个条件也可以引起不同的结果，只不过只是概率不同罢了。因此，你不能说因为这个所以那个，你只能说这个可能引起那个。而波尔的互补原理则说：世界本身是粒子和波的和谐统一，不能说电子“到底是粒子还是波？”只能问“我这样观测，粒子会显示波动性还是粒子性？带慧差”也就是说，电子是什么，取决于你的观测手段，在微观世界，不存在绝对的客观存在，只存在可观测的物理量。
用途：
二十世纪两大发现：相对论和量子力学，比如计算机，用到的核心原理，应该是量子力学的基本原理，而且现在的计算机要想继续突破必须向量子计算机方向努力，更突出了量子效应对于围观世界相互作用规律的决定作用。
希望我的回答对你有所帮助！

D. 量子力学主要是研究什么的

量子力学是什么？

量子力学研究什么？量子力学是一个大多数的普通人听上去都觉得比较遥远的一个词汇，因为平常在学校里面学习的时候，量子力学并没有作为物理学科的重点，有的学校为了提高成绩，都不会对量子力学进行过多的介绍。量子力学的研究范围非常的宽泛，研究的是一些微小的粒子的组成和性质。量子力学是研究最基本的物质的，所以它能够从更微观的角凯仿源度来解释世间万物存在的原因和它们之间的相互作用。量子力学对于推动现代科学的发展有着重要的作用。

E. 量子力学的学习方法是什么

量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，主基此宏要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和扒大基本粒子的结构、性质的基础理论它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。

量子力学比较难学，想要学好量子力学，最好有比较好的导师带着自己学，靠自学太难了。学好量子力学需要做到两件事：1. 掌握描述量子力学时用到的数学工具。2. 理解用量子力学描述物理系统的思想方法。

在量子力学中常用的数学工具有：
1. 一些基本的数学分析知识，包括基础的实搏册变函数，复变函数，常微分和偏微分方程等。
2. 对一些基本的特殊函数的了解，如球谐函数，贝塞尔函数等。
3. 对于线性代数基础概念比较好的理解，包括线性空间，子空间，正交，基，矩阵和线性变换，本征值和本征向量。尤其要建立起矩阵就是变换，和本征向量转化为基的概念，因为这是描述量子力学的基础。
4. 最好有一点群论的基础，对理解对称性会有帮助。

F. 量子力学主要是研究什么的

量子力学理论的研究主要是：1. 解决微观领域（原子与分子结构，原子核结构，粒子物理等）粒子的运动状态问题（波粒二象性，状态由求解得到的概率波函数完全描述，这是薛定谔采用波动力学的描述；另外，海森堡等采用矩阵力学的方法同样描述了粒子的状态。两者的理论毕游殊途同归，但海森堡的理论用到非对易代知顷数，较抽象，不如薛定谔的波函数好理解）；2. 研究物质的基本属性（导电性，导热性，磁性等）（必须用到量子力学是因为这些性质的研究对象是玻色子和费米子，只有量子理论可以很好的解释）；3. 天体物理，宇宙论等。
研究表明，量子力学从20世纪初发展到现在，既可以解决微观领域的问题也可以解决宏观领域的问题。根据其领域的不同又分为了非相对论量子力学和相对论手猛销量子力学。

G. 量子力学基本理论

一、哥本哈根量子力学诠释

量子力学是研究微观粒子的运动状态和运动规律，微观粒子电子、中子、质子，夸克和量子一样都是量子力学的研究范畴，但是实体粒子和量子是不同的，实体粒子有质量，而量子是能量子，它是没有静止质量的。量子力学是在20世纪初由玻尔、海森堡、薛定谔、泡利、普朗克等物理学家建立的，他们组成了哥本哈根学派，哥本哈根诠释是目前对量子力学本质的正统解释。爱因斯坦的光子理论学说推动和发展了量子力学。哥本哈根对量子力学的诠释，就是认为微观粒子在微观空间中的运动状态是不确定的，运动状态可以用波函数来描述，薛定谔方程的波函数Ψ(x、y、z、t)，可以计算粒子在微观空间的分布概率。泡利量子理论的原子轨道就是波函数的描述行为，通过薛定谔方程计算得到原子核外电子的原子轨道和原子轨道量子数。原子核外电子在空间分布状态是不确定的，电子单缝衍射，相同的电子通过狭缝射在屏幕上，随着电子数目的增多，电子以不同的概率分布呈现出明暗条纹，这些都说明了粒子在微观空间中呈概率分布的，电子在某时刻它的运动状态是不确定的。

在爱因斯坦看来，波函数概率描述电子的轨道并不是电子真实的运动情况，电子的运动状态是精确的，准确的，用概率描述自然现象只是人在研究微观粒子的过程中采用的一种不得已的手段。哥本哈根学派总是橡哗兄用概率粗略的描述一群电子的运动规律，而不能准确地描述单个电子真实的运动规律，这只能说明量子力学是不完备的，真正完备的量子力学肯定可以描述单个电子精确的运动规律。爱因斯坦反对哥本哈根诠释中的不确定原理，所以他说上帝不会掷骰子。他对电子的概率分布理论不满，爱因斯坦认为核外电子在某个时刻的位置和速度都是可以准确测定的，只是没有找到准确测定的方法和完整的底层理论。

二、薛定谔方程

量子力学是研究微观粒子的状态和运动的规律，薛定谔方程是描述微观粒子运动状态的基本方程。微观粒子在空间某时刻的位置是不确定的，是随机的，薛定谔方程的波函数就是用来描述电子在空间的分布概率，薛定谔方程表达式。

薛定谔方程波函数ψ（x、y、z、t），粒子势能函数V（x、y、z、t）都是时间和位置的函数，h普朗克常数，i虚数单位，m粒子质量。

波函数ψ模的平方表示粒子在t时刻在某位置出现的概率，也就是粒子的概率密度，而波函数Ψ本身是概率的平方根，是一个非物理量，本身没有物理意义，只是描述粒子在空间分布的概率波动。薛定谔方程，描述了微观世界粒子的运动状态和运动规律，牛顿定律描述了宏观世界物体的运动状态和运动规律。薛定萼方程可以计算原子核外电子的分布概率，计算电子层的原子轨道和原子轨道的量子数。

三、薛定谔的猫

薛定谔猫的实验是将一只猫关在一个箱子里，箱子里有一个瓶子装有氰化钾，还有一个瓶子装有放射性镭，镭原子核衰变存在几率，如果镭发生衰变，就会释放出中子触发机关，打碎装有氰化物的瓶子，这样一来猫就会死，如果镭不衰变就不会释放出中子，装有氰化物的瓶子就不会碎，猫就能活。在箱子门没有打开芦悔前，猫可能死也可能活概率为50%，处于生死的叠加态，当门打开后这种叠加态就坍塌成一种确定的状态。用薛定谔的猫比喻微观粒子状态，在没有测量以前粒子的位置是不确定的，可能在不同的位置，粒子状态处于叠加态，当被测量后，量子的位置就被确定了，也就是说粒子的叠加态坍塌成一种确定状态。

薛定谔的猫，常用来形容不确定的事物，比喻一种事件，在没有确定之前，可能是A也可能是B，处于AB的叠加态，当经过验证后，叠加态就能坍塌成一种确定的事件。

四、泡利原理

泡利不相容原理是原子物理和分子物理的基本理论，也是量子力学的重要基础，泡利的量子理论是研究原子核外电子的分布规律及电子层的复杂结构。通过薛定谔方程波函数ψ（x、y、z、t）求解和统计，得到了原子轨道和原子轨道四个量子数梁袭，薛定谔方程对于简单系统，如氢原子中电子的状态薛定谔方程能准确求解，对于复杂系统，如z个电子的原子，由于电子受屏蔽效应相互作用势能会发生改变，所以只能近似求解。原子轨道和轨道量子数就是薛定谔方程的近似解。原子轨道的四个量子数决定了电子的运动状态，其中n（主量子数），决定了电子能级；l（角量子数），决定了亚层轨道的形状和电子的角动量，电子运动的角动量和电子的角量子数有关，M= l(l+1)*(h/2π) ，l=0，1，2，……。l 越大，角动量越大，能量越大。m（磁量子数），表示亚层的原子轨道，决定了原子轨道在空间的伸展方向；ms自旋量子数，表示原子轨道两个电子的自旋方向。四个量子数决定了电子的能量、轨道形状、伸展方向和电子自旋方向，也就是说决定了电子在空间中的状态。泡利原理可表述在原子内不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的4个量子数，或者说在量子数m，l，n相同情况下，一个原子轨道上最多可容纳两个电子，而这两个电子的自旋方向必须相反。

泡利不相容原理揭示了原子复杂的电子层结构，非常方便地解释不同原子之间化学键的结合机理和相互作用的原理。元素的化学性质与原子结构最外层的电子数有关，不同的元素如果最外层的电子的数量相同，则所表现出的性质相似，周期表就是依据这些原理编制出来的。

五、海森堡的测不准原理

测量粒子在微观空间某时刻的位置和速度，我们通过仪器发射一定频率的光子来测量，当光子去照射电子，光子和电子发生干扰作用，假如你先测量电子的位置，由于光子对电子的作用，这时它的运动速度就发生了变化，所以你在测量位置的同时，测量的速度肯定有很大的误差，并且光子的频率越大，测量位置就会越准确，而测量的速度就越不准确；反过来你先测量速度，同样会对位置产生很大的影响。海森堡测不准原理 x p h/4π（p动量），意思是测量的位置和动量误差乘积是个确定的常数，说明不能同时准确测量电子的速度和位置，当速度测量误差越小，位置测量的误差就越大；位置测量误差越小，速度测量误差就越大。这就是海森堡测不准原理。测不准原理不是仪器精度的问题，也不是方法问题，而是在仪器测量时光子对测定粒子有干扰作用。

六、爱因斯坦的光子理论

光子理论由爱因斯坦提出（建立在普朗克能量子的概念上），爱因斯坦的量子理论推动了量子力学的发展。量子就是能量子，光子就是量子，量子和实体粒子不同，量子没有静止质量，实体粒子如电子、质子、中子、夸克等有静止质量，光子的能量E hν（ν为频率，h为普朗克常量），光子的能量E=mc²（m是光子的运动质量），结合E=hν，可以得到光子的动量p=mc=hν/c。光子是组成光的最小能量单位。这些就是爱因斯坦的光子理论。

当物质受到光的照射时，如果光子的能量满足原子的能级差hv E₂-E₁，原子就会吸收这个光子，电子从能级E₁跳跃到能级E₂轨道上处于激发态，激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回到低能级E₁上，并将电子跃迁时所吸收的能量以光子的形式释放出去。当原子吸收的光子能量大于电子的逸出功，电子就会发生电离产生光电流。这就是爱因斯坦的光电理论。

H. 量子生物学的研究方法

基本上就是用量子力学的方法来处理一个微观体系的全部计算过程，并利用由此得出的各种参量,说明所研究对象的结构、能量状态及变化,进而解释其生物学活性及生命过程。橡做量子力学把分子中的原子核看成是一个骨架，外围电子则在这一骨架附近运动。电子不仅具有粒子性，同时还具有波动性。因此对电子的运动可以用一个波函数来描述。这个波函数应满足量子力学中的基本方程，即薛定谔方程：
H□ (1)式中H称为哈密顿算符，□是整个体系的能量。在量子生物学中所处理的系统一般都比较复肢简杂，但重要的生物分子常具有由π电子所组成的双键，这种π电子的活动性较大,实际上并不定历如裤位在特定的一个原子核附近,这类系统称为共轭系统。核酸中的嘌呤与嘧啶碱基、蛋白质中的芳香氨基酸、高能磷酸物、喋呤、卟啉、醌、类胡萝卜素、各种辅酶、胆固醇以及许多药物无不具有共轭系统。各种生命现象都和共轭系统的存在及其π电子的非定域化密切相关。因此量子生物学首先考虑了这类电子的运动。目前最广泛应用的计算方法称为分子轨道法（简称MO）。即认为每个电子的运动可扩及到整个分子范围内。虽然每个电子的轨道是一种分子轨道，但它毕竟和原子轨道有关。认为分子轨道由原子轨道线性组合而成的方法就称为原子轨道的线性组合法。简写为LCAO-MO法：
□ (2)式中的□1，…,□□表示各原子轨道的波函数,□□,…，□□为相应的系数。
因此，对一个具有生物学意义的体系的量子力学计算过程，包括下列步骤：根据欲研究分子的结构，选定合适的波函数,代入波动方程(1)，并求其解。然后将所得结果和欲研究的生物学活性相联系。由于精确求解常有困难，因此在计算中经常应用各种近似方法。这种近似性是否适用，还要和实验结果相印证。从计算结果可以得到两类不同性质的指数：能量指数与结构指数。能量指数说明体系的能量状态，例如总能量、跃迁能（不同状态之间的能量差）。最高填满分子轨道（即电离势，简写作HOMO）与最低空分子轨道（即电子亲合势，简写为LUMO）等。结构指数说明分子的结构特征，例如键级（双键性的大小）、自由价（通过某一原子参与化学反应的能力）、电子电荷等。

I. 量子力学的实验研究有哪些

建立量子力学的一些重要实验有:

薛定谔的猫是一个思维实验，有时被描述为一个悖论，由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔于1935年设计。它说明了他所看到的问题，即应用于日常物体的量子力学的哥本哈根解释。场景中，一只猫可能同时活着和死去，这种状态被称为量子叠加，它与随机的亚原子事件联系在一起，这可能发生，也可能不发生。

量子擦除实验是一空前个展示量子力学几个基本方面的干涉仪实验，包括量子纠缠和互补。

斯特恩-格拉赫实验是一个重要的粒子偏转实验。这个实验常被用来说明量子力学的基本原理。

惠勒的延迟选择实验实际上是由约翰·阿齐布尔德·惠勒(John Archibald Wheeler)提出的几个思维实验，其中最着名的出现在1978年和1984年。这些实验试图确定光是否以某种方式“感知”了双缝实验中的实验设备，它将通过它，并调整它的行为，以适应它的适当的确定状态，或者光是否保持在一种不确定状态，既不是波也不是粒子，并以一种波一致的方式或一种粒子一致的方式来回答这些问题这取决于提出这些问题的实验安排

J. 量子力学是研究什么的具体有什么内容

量子力学是在旧量子论的基础上发展起来的。旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。

量子力学的基本原理包括量子态的概念，运动方程、理论概念和观测物理量之间的对应规则和物理原理。
在量子力学中，一个物梁派理体系的状态由态函数表示，态函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵橡州贺循一个线性微分方程，该方程预言体系的行为，物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示；测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作，对应于代表该量的算符对其迹局态函数的作用；测量的可能取值由该算符的本征方程决定，测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。