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低维量子物理研究什么

发布时间:2023-07-21 21:18:38

Ⅰ 量子物理主要讲的是什么

量子物理学是研究微观粒子的性质和运动规律的物理学分支学科,依据原理是量子力学规律,微观世界的物质的性质和运动规律与宏观物体遵循的运动规律有很大的不同,除了一些最基本的普适性的物理定律(如能量、动量和角动量守恒定律等)之外,微观粒子的运动不服从经典物理学定律(如牛顿力学、宏观电磁场理论等),而是服从量子力学规律(如薛定谔方程、不确定性原理等);量子物理学的基本内容包括早期量子论(又称旧量子论,例如玻尔氢原子理论)、(非相对论)量子力学、相对论量子力学、量子场论(量子电动力学、量子引力理论等),普通物理学中的原子物理学(或量子理论初步)主要是以早期量子论和量子力学最基本和最简单的内容为基础来研究原子和原子核的性质,量子场论研究物理场(如电磁场、引力场等)的量子化(例如理论物理中比较流行的“超弦理论”),量子理论和相对论是现代科学技术两大理论基础.

Ⅱ 你知道什么是量子物理学吗

什么是量子物理学?简而言之,是物理学解释了一切的工作原理:我们对构成物质的粒子的性质以及它们相互作用的力的最好描述。

量子物理学是原子如何工作的基础,以及化学和生物学为何如此运作。您,我和门柱–至少在某种程度上,我们都在跳舞。如果要解释电子如何在计算机芯片中移动,光子如何在太阳能电池板上转换为电流或在激光中放大自身,甚至只是太阳如何持续燃烧,都需要使用量子物理学。

困难(对于物理学家来说就是乐趣)从这里开始。首先,没有单一的量子理论。量子力学是支撑一切的基本数学框架,它最初由Niels Bohr,Werner Heisenberg,ErwinSchrödinger等人于1920年代开发。它描绘了简单的事物,例如单个粒子或少数几个粒子的位置或动量如何随时间变化。

在这一切中,房间里有几只大象。首先,自然界的第四种基本力到目前为止,量子理论还无法解释。重力仍然是爱因斯坦广义相对论的领域,而广义相对论是一种甚至不涉及粒子的坚决非量子论。数十年来,人们为将重力置于量子保护伞之下,并在一种“万物理论”中解释所有基本物理原理而付出了巨大努力。

同时,宇宙学的测量表明,宇宙中超过95%的物质是由暗物质和暗能量组成的,在标准模型中我们目前尚无关于它们的解释,以及诸如量子物理学在宇宙的凌乱工作中的作用程度之类的难题。生活仍然无法解释。世界在某种程度上是量子的-但是量子物理学是否是关于世界的硬道理仍是一个悬而未决的问题。理乍得·韦伯

Ⅲ 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。

Ⅳ 低维材料物理是研究什么的

维数比三小的叫低维材料,具体来说是二维、 一维和零维材料。
二维材料,包括两种材料的界面,或附着在基片上的薄膜.界面的深或膜层的厚度在纳米量级。半导体量子阱属二维材料。
一维材料,或称量子线,线的粗细为纳米量级.
零维材料,或称量子点,它由少数原子或分子堆积而成,微粒的大小为纳米量级.半导体和金属的原子簇 (cluster)是典型的零维材料.
由于这些材料晶体结构的特异性,故而造成许多低维度材料展现非常奇特的物理现象。例如,这些材料中的电子被限制在一维的线性链或二维的平面上做传输,因而他们的导电性会在某一(或二)晶格方向特别好,而在其他方向导电性明显较差。我们平时常见的铜线或金泊,是不是他们的导电性就只会在铜线线的方向或金泊平面的方向较好呢?答案是否定的。因为在微小电子的世界,铜线或金泊仍然是三维的,电子的传输方向仍然是遵循古典的统计法则而四面八方都有可能。

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