《张朝阳的物理课》讨论康普顿散射,进一步证明光量子假说( 二 )


在量子力学里 , 海森堡不确定性原理是指不可能同时确定粒子的位置和动量 , 其位置的不确定度与动量的不确定度满足关系式:

电子经过单缝时 , 可以由缝宽知道电子位置的不确定度 , 其动量的不确定度可由衍射条纹的宽度得出 , 将电子位置的不确定度与动量的不确定度相乘 , 可以验证其满足海森堡不确定性原理 。

(张朝阳在直播中利用“小白板”说明电子满足海森堡不确定性原理)
课程结尾 , 他再次强调 , “我们在量子力学殿堂的大门外徘徊 , 逐渐意识到光的波粒二象性;又意识到电子的波粒二象性 , 发现它也可以发生衍射;我们也知道了不确定性原理 , 知道了粒子的位置与动量不可同时被严格确定 。 基于所有这些已获得的知识 , 面对量子力学这座大山 , 海森堡用矩阵力学、薛定谔用波动方程 , 以各种方式去研究 , 最终殊途同归 。 ”
“我们之前用这么多历史上的实验现象 , 来描述微观粒子到底是怎么回事 。 接下来呢 , 会更多地沿着薛定谔的道路继续深入 。 下一讲 , 我们将正式开始研究量子力学 , 研究波函数和薛定谔方程 。 ”他向网友预告说 。
搜狐视频发力知识直播 传播知识玩转科学自 11 月 5 日至今 , 《张朝阳的物理课》已直播十七期 。 在第一、二课中 , 张朝阳科普了“力”和“速度” , 算出马斯克的飞船和中国空间站每日绕地飞行圈数;第三、四课和“振动”相关 , 科普可见光的基本知识 。 第五、六课引发了关于音速和温度的大讨论 。 在第七、八、九课重温经典力学的两朵乌云;第十、十一课
重点回顾黑体辐射曲线及其应用;第十二、十三、十四课尝试进入爱因斯坦的思想世界 , 推导出著名的公式“E=mc2” , 并论证钟慢尺缩效应 。 第十五课讲解了原子的结构和原子核的衰变 。 第十六课意在讨论光的波粒二象性 , 初探量子力学 。 第十七课则着重探讨了康普顿散射和海森堡不确定性原理 。
观察生活现象+解释背后原理+推导演算公式 , 结合十七期物理课可以看出 , 《张朝阳的物理课》是从日常现象引入 , 帮助网友理解现象 , 提升兴趣 , 再“透过现象看本质” , 解释知识点 , 推演过程 , 反过来解决生活中的问题 。
在后续课程中 , 张朝阳还将进一步解释生活中常见的物理现象 。 通过网友最熟悉的话题 , 深入浅出 , 解释现象 , 探寻物质世界的原理 。 达到专业人士认可 , 普通人能听懂的效果 , 并借此激发科学学习的热潮 。 该课程于每周周五、周日 12 时在搜狐视频直播 。
除《张朝阳的物理课》外 , 搜狐视频也邀请多位通识教育播主 , 科普知识 , 传递价值 。 北京交通大学理学院教师陈征博士玩起了“奇趣的科学实验” , 走进“光的波粒二象性”;康奈尔大学物理化学博士包坤 , 化身“包大人玩科学” , 教普通人看懂 2021 年诺贝尔奖;还有天体物理博士刘博洋科普“日全食是怎么产生的”等 。 未来 , 还将有更多知识播主入驻 , 一起玩转科学 。

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