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势垒区域的薛定谔方程和量子力学零点能的讨论

作者:点击次数:更新时间:2021年04月12日

报告题目:势垒区域的薛定谔方程和量子力学零点能的讨论
报告时间:2021年4月16日(星期五)上午10:30-11:30
报告地点:欧冠体育_欧冠体育买球LE201

报告人:王怀玉(清华大学物理系教授)

邀请人:胡自翔


报告摘要:

粒子的隧道效应是量子力学教科书上要介绍的基本内容之一。隧道效应也称为势垒贯穿,是指具有能量E的粒子可以经过势能为V,且E<V的区域。量子力学教科书上计算了粒子遂穿经过方势垒后的透射系数。可是,这样的计算结果并没有实验上的定量验证。这也说明,薛定谔方程在E<V的区域是否适用,没有实验上的定量验证。而且,薛定谔方程在E<V的区域是否正确,也没有人从理论严格推导过。我们从理论上严格推导了在E<V的方程的形式。由于在这一的区域,动能是负的,这个推导得到的方程称为负动能薛定谔方程。我们将讲述负动能薛定谔方程的物理含义。由于简谐振子势场含有E<V的区域,我们重新求解了简谐振子问题,对于零点能的概念进行了讨论。当粒子的波函数可以分布在整个空间中时,粒子是可以静止的,这即不违反波粒二象性,也不违反不确定关系。

报告人简介:

清华大学物理系教授。

中国科学技术大学77级,1982年获理学学士学位。1985年在中科院上海冶金研究所获硕士学位。1990年在北京大学物理系获博士学位。

2000年之前在山东省烟台大学物理系工作。2000年以后在清华大学物理系工作。

科研方面,主要有两方面。在材料的基本磁性的研究方面,利用多体理论研究了海森堡磁性系统的磁学,包括多晶材料,薄膜材料,纳米材料。发展了计算三分量磁化强度和内能的公式。理论上提出了在居里温度以下两个反铁磁相之间的相变,指出实验上如何实现这一相变的可能性。此外还有对铁电材料铁电操控机制、对量子点输运等方面的研究。在近场光学的研究方面,透彻理解亚波长金属狭缝内的光传播机理,设计各种单透器件,对于被认为是负折射成像的一个实验,给出了理论解释。

发表论文约一百五十余篇。独自出版教材六本,其中英文两本。获清华大学优秀教材二等奖一项,优秀教材一等奖一项,北京高等教育精品教材奖一项,山东省教委科技奖七项,均独自。承担自然科学基金面上项目两项,参加973项目和国家重点研发项目三项。

曾到瑞典、美国、俄罗斯、捷克、以色列、马耳他、土耳其、英国、德国等国进行学术交流研究和参加国际学术会议。到台湾中研院合作交流。

目前正在做如下方面的研究:量子力学基本方程的改进,暗物质的理论,暗能量的理论,热力学过程不可逆性的微观机理的探讨。