伯乐之子违背分子动理论的基本内容理论

1.D2.D3.B4.A【解析】1.1】试题分析:实词类题目答题的方法有“结构分析法”“语法分析法”“形旁辨义法”“套用成语法”“套用课本法”,解答此题要注意上下文,最好方法是把所给的词义代到原文中去,依据上下文的语意来推导之,应该很容易判断出来。本题中,D项,踵:脚跟。考点:理解常见文言实词在文中的含义。能力层级为理解B。2.试题分析:本题考察考生理解常见文言虚词在文中的含义的能力。对于文言虚词类题目,要着眼“意义”和“用法”两点,“意义”是就表意而言的,“用法”是就词性而言的。解答此题时,需要逐项分析。何:为什么。A.之:代词,他/助词,取消句子独立性;B.以:连词,表承接关系,可译为“而”/介词,可译为“把”;C.与:介词,跟,和,同/连词,可译为“和”。考点:理解常见文言虚词在文中的意义和用法。能力层级为理解B。3.3】试题分析:实词类题目答题的方法有“结构分析法”“语法分析法”“形旁辨义法”“套用成语法”“套用课本法”,解答此题要注意上下文,最好方法是把所给的词义代到原文中去,依据上下文的语意来推导之,应该很容易判断出来。本题中,B项与例句都是“我”;A项是“看见”的意思;C.项“见面,看见”;D.表被动。考点:理解常见文言实词在文中的含义。能力层级为理解B。4.4】试题分析:解答此类题时,阅读一定要细致,要回到原文中逐句比较,依据文意,力求明辨各选项表述的正误。特别要注意其中的细微末节的毛病,例如事件的前后倒置,内容上的归纳不完整,中心概括上的无中生有,片面遗漏,强拉硬连,任意拔高等等。本题中,A项,柳氏子是“大怒骂”;“寻死”意为“不久死去”。考点:归纳内容要点,概括中心意思。能力层级为分析综合C。【参考译文】胶州的柳西川,是法内史的管家,(年纪已经)四十多岁了,(才)生了一个儿子。柳西川溺爱儿子到了极点,什么事都由着儿子的性子,唯恐违背了儿子的意思。儿子长大后,浪荡奢侈不守规矩,柳西川一生的积蓄被挥霍殆尽。后来,儿子生了病,柳西川本来养着一个好骡子,儿子说:“肥骡子肉好吃,把骡子杀了给我吃,病就好了!”柳西川便想杀匹跛骡子,儿子听说后,愤怒地咒骂起来,病势也更加沉重,柳西川很害怕,忙杀了好骡子给他吃,儿子才高兴起来。但只吃一片骡肉,便扔在一边不吃。病情终于没有好转,不久就死了。柳西川心情悲痛得直想死去。过了三四年,柳西川村里的人结香社去泰山祭拜。走到半山腰,见一个人骑着匹骡子迎面奔跑过来,奇怪的是那人模样非常像柳西川死去的儿子。等他来到眼前一看,果然是。那人下骡来给每个人作揖行礼,相互问候了下。村人都很惊骇,也不敢提他已经死了的事,只是问他:“在这里干什么?”柳子回答说:“也没什么事,四处跑跑罢了。”便打听众人所住旅店主人的姓名,众人告诉了他。柳子拱拱手说:“我正好还有件小事,来不及叙谈了,明天去拜访你们。”说完,骑上骡子走了。村人回到旅店,以为柳子未必真来。第二天一早等着他,他果然来了。把骡子拴在走廊的柱子上,走进屋子说笑起来。众人说:“你父亲天天想念着你,你怎么不回去探望探望他呢?”柳子惊讶地问:“你们说的是谁呀?”众人回答说就是柳西川。柳子一听,神色大变,过了好久,才说:“他既然思念着我,请你们回去捎话(给他):我于四月七日,在这里等他!”说完,告辞走了。村人回去后,把当时的情景讲给柳西川。柳大哭,按约定的时间赶到那家旅店(去见儿子),他把自己的事情告诉店主人。店主人劝阻他说:“那天我见你的公子神情很冷酷,像是没安好心。依我看来,还是不见为好!”柳西川哭泣着,不相信店主人的话。主人说:“我不是故意阻止你,鬼神的事情不能以常理来度量,我是怕你遭到伤害。如果你一定要见,请你预先藏在柜子里,等他来后,看看他的言语和神色,如可以见你再出来。”柳西川按他说的藏在了柜子里。一会儿,柳子果然来了,问店主人:“姓柳的来了吗?”主人回答说:“没有!”柳子气愤地骂道:“老畜牲干什么不来!”主人惊讶地说:“你怎么骂父亲?”柳子又骂道:“他是我什么父亲!当初我讲义气和他合作经商,没想到他包藏祸心,暗中吞了我的血本,蛮横无理赖帐不还!这次我一定杀了他才甘心,他哪里是我什么父亲!”说完,径直出门,边走还边骂:“便宜了他!”柳西川在柜子里听得清清楚楚,冷汗从头一直流到脚跟,大气也不敢出。直到店主人叫他,他才钻出柜子,狼狈地逃回了老家。异史氏说:“(像柳西川这样)突然得到巨额财富,有什么值得高兴的!他还钱的时候多难堪。(柳子)把家业糟蹋浪费的一干二净之后,死了犹不忘报仇,人的怨毒之心也太可怕啦!”
考点分析:
考点1:人物传记类
学生对文言文阅读的难度应该说是仅次于诗词鉴赏题的难度。那么应怎样引导学生度过这一难关呢?
从近几年高考文言文阅读命题来看,“写人叙事类”的人物传记成了高考文言文命题的主旋律,所以我们在平时教学、高考前备考复习时应重视此类文体,掌握阅读这类文言文材料的基本特点和阅读技巧。
一、把握人物传记类文言文的基本特点
从1999年到2004年,高考文言文选段具有如下特点:
1、以记人叙事类的人物传记为主,并多选自“二十四史”等正史中。
1999年是“苏琼的传记”——《北史。循吏传》
2000年是“胡质父子的传记”——《三国志。魏书。胡质传》
2001年是“田单的传记”——《史记》
2002年是“李广的传记”——《史记》
2003年是“裴矩传”——《旧唐书。裴矩传》
2004年是“孟尝传”——《后汉书。孟尝传》
2、传记类文言文段中所涉及的人物价值取向
这类文言文段所涉及的人物的价值取向多为“古代的良吏忠臣、烈女孝子、著名政治家、军事家”等,价值取向是表现他们的“为官清廉、淡薄名利,为民作主、关爱百姓,孝敬父母,聪明智慧、卓越的军事、政治才能,针砭时弊、弘扬正气”等为主要内容。
1999年的“苏琼的传记”表现了苏琼“为官清正廉洁、心系百姓的崇高品质”。
2000年的“胡质父子的传记”表现了胡质父子“恪守清廉的高尚品德”。
2001年的“田单的传记”表现了田单的“聪明智慧和显赫的战功”。
2002年的“李广的传记”表现了李广“卓越的军事才能和崇高的品格”。
2003年的“裴矩传”表现了裴矩“佞于隋、忠于唐”,人物个性由“卑劣向高尚转变”的过程。
2004年的“孟尝传”表现了孟尝的“仗义执言、为官正直、关爱百姓”的品质。
3、人物传记类文言文写作上的特点
(1)文段一般介绍的顺序是:姓名→籍贯→管职→经历→事件。如2003年的“裴矩传”依此介绍了“裴矩的字(弘大)、籍贯(河东闻喜人)、家境(早孤)、学识(博学)、官职(吏部侍郎)”等。事实上,我们学生在平时的文言文阅读训练中所接触的文段,大多也是按此顺序来写的。明确这个特点后,有助于我们“快速阅读、了解人物的情况”。
(2)文中出现的人物主次分明。文段开篇先介绍的人物的“姓名、籍贯、遭遇、经历、官职、品行”等,那么这个人就是选文的主要人物,其他的人物都是为写这个主要人物作的陪衬。
(3)主要通过人物的语言(对话),所做的事件来表现人物的个性特征。如1999年通过写苏琼为官所做的六件事:“应对曹芝、公正断案、妙题道研、清慎拒瓜、冒死请命、革除旧弊”来表现苏琼“清正廉洁、心系百姓”的品质。
二、审清高考文言文选段及题干设计的目的、特点
1、文段后一般均附有的注释,注释的内容或“对文中的一些词语的涵义作阐释”,或“简单交代文中主要人物的经历”等。如2004年高考全国考卷“孟尝传”后有注释:①澍雨:及时的降雨。②禽息:春秋时秦国大夫,向秦穆公推荐百里溪未被接受,自杀而死。2003年高考全国高考语文试题文言文阅读“裴矩传”后的注释为:①款:至,到。②鱼龙蔓延、角牴(dì):均为古代杂戏名。③表:测量日影以计时的标竿。文段后的这些注释,我们在通阅读和训练时要充分地利用,养成一个好的习惯。
2、在文段、试题的题干和选项中,向考生透露的信息明朗,只要考生重视并很好地用起来,受益匪浅。有关“人物的个性品质”的问题,有的在“文段中”暗示。如2003年全国高考语文试题的文言选段“裴矩传”中,第二段有“裴矩佞(nìng)于隋而忠于唐,非其性之有变也”的句子,这个句子就交代、暗示了裴矩的个性特征;2005届重庆市高三联合诊断性考试语文试题所选的文言选段“吴起列传”中,有“吴起善用兵,廉平”之句,也是暗示吴起个性特征的句子。有的在“题干中”进行暗示。2001年北京安徽春季招生高考语文试题(文言选段为“徐九思传”)文言文阅读第5小题的题干:“以下句子分别编为四组,全部说明徐九思为民谋利的一组是?”这个题目本身就暗示了文段的主要人物徐九思“为民谋利”的个性品质;同时在本文段第六小题的题目“下列对徐九思的叙述,不符合原文意思的一项是”中,给考生暗示、提供了更多的信息,可以肯定地说,四个选项中有关徐九思的个性品质的叙述至少有三项是正确的,考生只要充分利用这些信息,对照原文,快速疏通、准确把握文意是很容易做到的。像这类例子历年在全国或各省市的高考语文试卷中经常出现,因此我们早平时的复习、备考、训练中,要引起重视,并有意识地训练。
3、命题考查“知识迁移能力”为主。从题目的设置和考查的知识点看,每年均有“实词、虚词的用法,古今异义,通假字,文句翻译,文意的理解和把握,品行分析,情感流露”等,命题的原则遵循由“课内到课外”的原则,即“题例在课外,答案在课内”。这一命题原则为我们的复习备考提供了很好的思路和模式。因此,在复习备考时,要严格遵循“大纲”和“考纲”,重视书本上基础知识的识记,而且做到“词不离句,句不离篇”,善归纳,多总结,这样应考时才能得心应手,信手拈来。
三、教学生掌握正确的阅读方法
1、遵循三个步骤
在应考过程中,不少同学一般都是读完一遍就去选择答案,这种做法是不正确的。解答文言文题目,应遵循三个步骤:
第一步:初读全文,整体感知,把握大概。要求集中心思,稳住神,快速浏览一遍。初步明确是“什么时间、什么人、什么事、前因后果、谁说什么话”等,对全段的内容有个粗略的了解,读懂六七成即可。因为高考作为选拔性的考试,要一下子全读懂,一般的人是绝对做不到的。
第二步:细读题目,认真研读字、词、句。在这一步阅读中,要根据题干要求,结合各选项的具体内容,一一落实、理解要求多答的字、词、句、段在文段的位置,引起回忆,运用课内所学过的知识(实词、虚词、句式、活用、倒装、特殊句式等),解决、完成较容易做的题目。
如阅读下面一段文言文,完成1-4题。
初,景让母郑氏,性严明(严格而明事理),早寡,家贫,居于东都。诸子皆幼,母自教之(代诸子)。宅后古墙因雨聩(kuì)陷,得钱盈船(船形的酒杯),奴婢喜,走(跑)告母;母往,焚香祝(祷告)之曰:“吾闻无劳而获,身之灾也。天必以先君余庆(积留的恩德),(上天)矜(同情)其(代自己)贫而赐之,则愿(希望)诸孤他日学问有成,乃其(上天)志也。此(代钱)不敢取!”遽(jù,急忙)命掩而筑之(代墙)。
景让在浙西,有左都押牙忤(wǔ,不顺从)景让意,景让杖之而毙(打死)之。军中愤怒(生气),将为变。母闻之,景让方视事(处理公务),母出坐(动词)听事,立(使…..站立)景让于庭而责之曰:“天子附汝以方面,国家刑法,岂得以为汝喜怒之资(资本),妄杀无罪之人乎!万一致一方不宁,岂惟(无义,伏惟圣朝以孝治天下)上负朝廷,使垂年之母衔羞入地,何以见汝先人乎!”命左右褫(chǐ,剥夺)其衣坐(动词)之。将挞(tà,用鞭子抽打)其背。将佐皆为之请,拜且泣,久而乃(才)释之。军中由是遂安。
(1).下列句中加横线的词语意义,与现代汉语相同的一项是( B )
A.景让母郑氏,性严明(严格而明事理)&&& B.军中愤怒,将为变(生气、气愤)
C.景让方视事(处理公务)&&&&&&&&&&&&& D.天子付汝以方面(代权力之类)
(2).下列各组句子中加粗词的意义和用法,不相同的一组是 ( B )
A.①奴婢喜,走告母&& ②录毕,走送之,不敢稍逾约(跑;跑,赶快)
B.①天必以先君余庆,矜其贫而赐之& ②臣以主之攻宋也,为与此同类(因为)
C.①有左都押牙忤景让意,景让杖之而毙之②以刀劈狼首,又数刀毙之(打死、杀死)
D.①将佐皆为之请,拜且泣,久而乃释之②今大王亦宜斋戒五日,设九宾于廷,臣乃敢上璧(才)
(3).下列各句括号中是加粗代词所指代的内容,不正确的一项是(D)
A.诸子皆幼,母自教之(诸子)
B.天必以先君余庆,矜其贫而赐之(自己)
C.此不敢取(钱)
D.乃其志也(先君)
(4).下列各个句子在文中的意思,不正确的一项是 ( B )
A.遽命掩而筑之——急忙命令将钱埋起来并在上面筑起墙
B.岂得以为汝喜怒之资——怎么能当作供你喜怒时滥用的东西
C.使垂年之母衔羞入地——让年老的母亲带着羞愧死去
D.命左右褫其衣坐之——命令左右的人脱去景让的衣服坐在他身上
这一文段,我们按照上述的三个步骤,很轻松地能够完成。
第三步:再读全文,加深理解。这一步是站在更高的层次去认知全文,加深对文意的理解,又纠正前两步中出现的偏差,是一步深入兼复核的过程。
2、掌握解题方法
(1)依照文言语境解题。如2003年考题“人迹绝矣”中“绝”字的含义:按照词典的解释为“断绝”。很明显在这里就不正确,应为“不见”之意,与“千山鸟飞绝”中的“绝”字意同。
(2)以题解题,即从题目所给的信息中获得一些解题的启示。如2002年考题:“随园担粪者”在农历十月中报告主人,“梅树有一身花矣”。作者将这句加工成“霜高梅孕一身花”。请仔细品位这一诗句中“霜”、“孕”两字的妙处。
此题干中,“农历十月”是一个非常重要的信息,由“农历十月”可看出正是梅树“孕”花的季节,,再由这一季节联想到“霜”的环境,而且“孕”字本身的内涵就可以想象到“梅花含苞欲放”的美丽景象。
(3)以文解题,即用文段中的话来解题。如2003年语文考卷:这篇文章记叙了崔默庵给一“少年”诊病的全过程,先把脉,再观察什么,然后又观察什么?从文中“进食”、“饮啖”等词可找到“饮食”的答案;从问中“室中”、“一室”中可以找到“居室”的答案。
(4)以注解题。命题者有时会在文后给一些注释,这些注释往往能给解题带来很大帮助。如2003年文言题的最后一大题的文末,对“宕”加了注释:也写作“荡”,这里指雁荡山顶的雁湖。这一注释就是紧接着的一个题目的答案,考题为:“安能容湖”中的“湖”是指什么?答案就是注释中的“雁湖”。
(5)以旨解文。有些题目必须先要弄懂全文的主旨,才能回答。如2002年考题:苏辙兄弟贬官以后,世人和巢(cháo)谷对他们的态度有何不同?作者这样描写的意图是什么?要回答第二个问题,必须结合这个语段的主旨“褒扬巢谷古道热肠”来回答才算准确。
当然,要解决学生文言文阅读难的问题,最根本、最重要的因素在于学生平时对一些文言文基础知识和基本素养的积累。离开了这一点,将是“无本之木”、“无米之炊”。因此,在平时的教学过程中,除了教学生阅读的方法和技巧、扩大阅读面和量之外,更重要的是还要培养学生自觉学习、自觉识记、自觉积累的习惯。学生有了丰厚的知识积累,在阅读中遇到的问题就会迎刃而解。
&&& 利用以上教词汇的艺术,可以克服过去词汇教学中的孤立教词汇,讲得过多,消化不良;接触少,效率低,吸收少;主次不分,负担过重;系统性不强,边学习边遗忘的缺陷。相反,能够贯彻质量并重,逐层加深,立足于词汇系统之上,着眼于词汇教学之外,集中分散,交替互补的原则和方法。同时还能使词汇的意义和用法的教学、词汇的读音和拼写的教学紧密结合起来,使学生学习英语词的读音和书写形式时,不感到杂乱,而感到有条理、有规律,从而调动学生学习英语的积极性。
问题供大家讨论,尽管有时当有学生提出了一个很重要的问题,允许展开一下讨论也是明智的,但我没有那样做。因为我的真正意图是给学生一点时间分享他们生活中有趣的愉快的或悲伤的事情。当然允许谈论学习生活以外其他领域的话题。运用这种方法确能在许多方面增强班级凝聚力在更深更广的意义上促进学生之间的互相赏识。被用于开场白时,它往往能把学生的注意力完全引入课堂。
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科目:高中语文
来源:学年广东省清远市高三上学期期末考试语文试卷(解析版)
题型:诗歌鉴赏
阅读下面这首词,然后回答问题。(7分)昭君怨苏 轼谁作桓伊三弄,惊破绿窗幽梦?新月与愁烟,满江天。
欲去又还不去,明日落花飞絮。飞絮送行舟,水东流。【注】桓伊,东晋音乐家、名士。著名琴曲《梅花三弄》是根据他的笛谱改编的。 1.上片写了哪些意象?描绘了一幅什么样的画面?(3分) 2.简要赏析“飞絮送行舟,水东流”一句的妙处。(4分)
科目:高中语文
来源:学年广东省高一上学期期中考试语文试卷(解析版)
题型:语言应用
仿照画横线的句子,以月亮和海燕作开头仿写两个句式相同的句子,使之构成排比句。(6分)什么样的年龄最理想?什么样的心灵最明亮?什么样的人生最美好?什么样的青春最辉煌?鲜花说,我开放的年龄千枝竞秀;月亮说,________;海燕说,_______;太阳说,我燃烧的青春一片光芒……
科目:高中语文
来源:学年广东省高一上学期期中考试语文试卷(解析版)
题型:选择题
下面语段中画线的词语使用不恰当的一项是(
)(3分)大学生志愿服务西部计划得到了很多大学生的响应,大家趋之若骛,踊跃报名。消息传到很多当年“老支边”耳中,他们不约而同地对该计划予以高度评价,认为这对国家发展是功德无量的大事。当然,尽管今天西部的条件与当年不可同日而语,但大学生们也要有在艰苦环境中锻炼自己的思想准备。A.趋之若骛
B.不约而同
C.功德无量
D.同日而语
科目:高中语文
来源:学年福建省漳州八校高三第二次联考语文试卷(解析版)
题型:语言应用
阅读下面的文字,按要求回答问题。(4分)目前,我国收藏者人数已递增至7 000万以上,全国的收藏媒体已经有50多家,古玩市场也达到了60多个。其实,爱好收藏,并不是什么坏事,它可以保护历史文化,传承文明。对个人来说,收藏能yí ① 情养性,满足人的求知和审美等精神需求。但是,凡事都要讲究个度,如果收藏热过了头,就会走入误区,与收藏的初衷
。1.在①处根据拼音填写正确的汉字。(1分)2.在②处填上一个恰当的成语。(1分)3.文段画横线的部分有语病,请改正。(2分)
科目:高中语文
来源:学年福建省宁德市高三单科质量检测语文试卷(解析版)
题型:现代文阅读
阅读下面的文字,完成后面问题。张存浩:“我的贡献不如年轻人大”
邱晨辉①86岁的物理化学家张存浩总是习惯用年轻人的视角来看待问题,即便是站在国家最高科学技术奖的领奖台上,他也依然如此。②今天,这位耄耋之年的老科学家从习近平总书记手中接过国家最高科学技术奖证书。他在随后的发言中说:“我将以发现和培养人才为己任,激励青年人青胜于蓝,秀出班行。”③他在中国科学院大连化学物理研究所共事或带过的中青年骨干和学生,早已不乏出类拔萃者,比如何国钟、沙国河、杨柏龄、桑凤亭、杨学明等,都已是具有国际影响的科学家。④围绕在张存浩身边的光环很多——中国科学院院士、第三世界科学院院士、英国皇家化学会会士。他4次获国家自然科学奖、4次获国家科技进步奖,还获得陈嘉庚化学奖、何梁何利科技进步奖等在内的多种奖项。学术界评价他是:中国化学激光的奠基人、分子反应动力学的奠基人之一。⑤但在身边人的眼中,张存浩是一个常常给年轻后辈机会的长者。比如,张存浩对学生的指导“很下功夫”。曾受到过张存浩指导的副研究员石文波说,“读博时,我的每篇英文文章都由张老师亲自反复修改,甚至细化到英文单词表达。”他还说,自己曾因摸不着实验门路而失去信心,受到张存浩的点拨才跨入门槛。⑥一旦出了成果,张存浩从不“抢功”。⑦大连化物所研究员解金春记得,在一次论文署名时,张存浩把当时是在读博士的解金春列为第一完成人,而把自己排在最后。解金春惊呆了,“在当时,如果换了别人处理这类事,很可能导师把自己排在第一位”。后来这篇论文还获得了吴健雄物理奖。⑧大连化物所流传着这样一种说法,无论张存浩是担任课题组长、室主任,还是担任所长,他提出的许多科学理论和思想在取得成果和获得各种重大奖励时,总把最大的功劳归于实际操作的学生、部下和合作者。⑨2007年,中国科学院院士、大连化物所研究员沙国河等人在撰文祝贺张存浩从事科研工作满60年时,讲了这样一则婉拒署名的故事——⑩中国科学院院士、南方科技大学校长朱清时,清华大学教授李丽等人,从上世纪80年代初期到90年代都在大连化物所工作,那时作为室主任的张存浩为他们争取到了傅立叶变换光谱仪和染料激光器等关键仪器,后来又和他们都做激光光谱学方面的研究,算是同行。但当这两位科学家都要将论文署上张存浩的名字时,他谢绝了。“这就是一种治学的态度。”张存浩却从不觉得这是什么“问题”。当有人问他,为何尽可能地把机会留给年轻人时,他总谦虚地说:“我的贡献不如年轻人大。”回顾几十年的学术生涯,他说,“我常常想起那些共同工作的技术人员,他们得到的荣誉少、待遇低,但没有他们协助,就无法取得科研的成功。一想起他们,我就觉得特别感激,我忘不了他们。”对于年轻的科技工作者,张存浩总有一种特殊的感情。在任国家自然科学基金委员会主任期间,张存浩主持启动了中国首个人才项目“优秀中青年人才专项资金”,于1994年设立国家杰出青年科学奖。该奖在20年间资助了逾3000名青年科学家,其中近200位已当选为两院院士。现任上海交通大学校长的张杰院士曾说:“张存浩先生对我们的坚决支持,时时激励着我、温暖着我,使我在回国一年多时间内,与同事们一起用国产元件建成了TW级的飞秒激光装置,并利用这台装置取得了一系列的成果,得到了国际学术界的认可。”当然,张存浩也有对年轻人严厉的时候。在网上以“张存浩”为关键字搜索,仍能看到一篇题为《让反学术不端成为文化力量》的文章,作者即张存浩。他在文章里对学术不端现象毫不避讳,“‘以量取胜’的政策取向以及相关的管理和评价制度,导致了科学价值的迷失。目前一些科技成果发布得过于随意,也是整体社会环境浮躁的折射……”说到最后,他还不忘整个环境对年轻人的影响,以及年轻人在其中应有的担当,“要形成反对学术不端的文化力量,需要年轻人的参与和努力”。(选自《中国青年报》日)1.下列对文章的概括与分析,不正确的两项是(
)(5分)A.第⑦段通过大连化物所研究员解金春的回忆——在一次论文署名时尚是在读博士的自己被张存浩列为第一完成人——表明张存浩是一位慧眼识才的“伯乐”。B.第⑨⑩段讲述了一则婉拒署名的故事,突出表现张存浩对科技工作者的热忱支持与无私帮助,以及求实、谦让的态度。C.第段通过张存浩的自述,表明他对同行的体贴、关爱与感激之情,从中也可见出他的团队意识,他的谦和、诚恳、仁厚、质朴的性格。D.张存浩在任国家自然科学基金委员会主任期间,主持启动了 “优秀中青年人才专项资金”项目,资助了朱清时、李丽、张杰、沙国河等青年科学家。E.本文通过对“国家最高科学技术奖”获得者张存浩相关事迹的描述,表现了一位杰出科学家的博大胸怀以及不争名邀功、甘为人梯、无私奉献的精神。2.文章以“张存浩:‘我的贡献不如年轻人大’”为题有什么好处?请根据文本简要分析。(4分)3.文章结尾部分张存浩对学术不端现象提出了严厉的批评,请结合文本探析如何改变这种现状。(6分)
科目:高中语文
来源:学年福建省龙岩市非一级达标校高三上期末质量检查语文试卷(解析版)
题型:文学作品阅读
简答题。(选做一题)(5分)(1)阅读下面的《三国演义》第八回选段,完成后面的题目。允跪而言曰:“我观二人皆好色之徒,今欲用连环计……”
“二人”是谁?王允所说的“连环计”是什么?结果如何?请简述相关情节。(2)阅读下面的《红楼梦》第三十回选段,完成后面的题目。王夫人在里间凉床上睡着,金钏儿坐在傍边捶腿,也乜斜着眼乱恍。宝玉轻轻的走到跟前,把他耳朵上的坠子一摘。金钏儿睁眼,见是宝玉,宝玉便悄悄的笑道:“就困的这么着?” 后来发生了什么事?结果如何?请简述相关情节。量子力学(物理学理论)_百度百科
?物理学理论
[liàng zǐ lì xué]
(物理学理论)
量子力学(Quantum Mechanics),它是研究的运动规律的物理学分支学科,它主要研究、分子、物质,以及和的结构、性质的基础理论,它与一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。
量子力学是描写微观物质的一个物理学理论,与一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如、、和以及其它相关的学科都是以量子力学为基础所进行的。
量子力学是非常小的领域——粒子中的主要理论[1]
。该理论形成于20世纪早期,彻底改变了科学家对物质组成成分的观点。在量子世界,粒子并非是台球,而是嗡嗡跳跃的,它们并不只存在一个位置,也不会从点A通过一条单一路径到达点B[1]
。根据量子理论,粒子的行为常常像,用于描述粒子行为的“波函数”预测一个粒子可能的特性,诸如它的位置和速度,而非实际的特性[1]
。物理学中有些怪异的想法,诸如纠缠和,就源于量子力学[1]
19世纪末,和在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由、、、、、、、、、、等一大批物理学家共同创立的。通过量子力学的发展人们对物质的结构以及其相互作用的见解被革命化地改变。通过量子力学许多现象才得以真正地被解释,新的、无法直接想象出来的现象被预言,但是这些现象可以通过量子力学被精确地计算出来,而且后来也获得了非常精确的实验证明。除通过描写的引力外,至今所有其它物理均可以在量子力学的框架内描写()。
并没有支持,只是于微观世界物质具有等存在,不过其依然具有稳定的,不以人的意志为转移,否认。第一,这种微观尺度上的随机性和通常意义下的宏观尺度之间仍然有着难以逾越的距离;第二,这种随机性是否不可约简难以证明,事物是由各自独立演化所组合的多样性整体,与存在。自然界是否真有随机性还是一个悬而未决的问题,对这个鸿沟起决定作用的就是,统计学中的许多的例子,严格说来实为决定性的。
在量子力学中,一个物理体系的状态由表示,波函数的任意叠加仍然代表体系的一种可能状态。对应于代表该量的对其波函数的作用;波函数的模平方代表作为其变量的出现的。
量子力学是在的基础上发展起来的。旧量子论包括的量子假说、的光量子理论和的原子理论。
1900年,普朗克提出辐射量子假说,假定和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的,能量子的大小同辐射频率成正比,比例常数称为,从而得出,正确地给出了能量分布。
1905年,爱因斯坦引进()的概念,并给出了光子的能量、与辐射的频率和波长的关系,成功地解释了。其后,他又提出固体的振动能量也是的,从而解释了低温下问题。
1913年,玻尔在原有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论,原子中的电子只能在分立的轨道上运动,在轨道上运动时候电子既不吸收能量,也不放出能量。原子具有确定的能量,它所处的这种状态叫“”,而且原子只有从一个
定态到另一个定态,才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处,对于进一步解释实验现象还有许多困难。
在人们认识到光具有波动和微粒的二象性之后,为了解释一些经典理论无法解释的现象,法国物理学家于1923年提出了这一概念。认为一切微观粒子均伴随着一个波,这就是所谓的。
德布罗意的物质波方程:
由于微观粒子具有,微观粒子所遵循的运动规律就不同于宏观物体的运动规律,描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的。当粒子的大小由微观过渡到宏观时,它所遵循的规律也由量子力学过渡到经典力学。
1925年,海森堡基于物理理论只处理可观察量的认识,抛弃了不可观察的轨道概念,并从可观察的辐射频率及其强度出发,和、一起建立起;1926年,薛定谔基于量子性是微
波粒二象性
观体系波动性的反映这一认识,找到了微观体系的运动方程,从而建立起,其后不久还证明了波动力学和的数学等价性;狄拉克和约尔丹各自独立地发展了一种普遍的变换理论,给出量子力学简洁、完善的数学表达形式。
当微观粒子处于某一状态时,它的力学量(如坐标、动量、、能量等)一般不具有确定的数值,而具有一系列可能值,每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时,力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。这就是1927年,得出的,同时玻尔提出了,对量子力学给出了进一步的阐释。
量子力学和的结合产生了。经、海森伯(又称海森堡,下同)和等人的工作发展了。20世纪30年代以后形成了描述各种粒子场的量子化理论——,它构成了描述基本粒子现象的理论基础。
海森堡还提出了,原理的公式表达如下:
量子力学的基本原理包括的概念,、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
物理体系的状态由表示,状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,该方程预言体系的行为,由满足一定条件的、代表某种运算的表示;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状态函数的作用;测量的可能取值由该算符的决定,测量的由一个包含该算符的计算。 (一般而言,量子力学并不对一次观测确定地预言一个单独的结果。取而代之,它预言一组可能发生的不同结果,并告诉我们每个结果出现的概率。也就是说,如果我们对大量类似的系统作同样地测量,每一个系统以同样的方式起始,我们将会找到测量的结果为A出现一定的次数,为B出现另一不同的次数等等。人们可以预言结果为A或B的出现的次数的近似值,但不能对个别测量的特定结果做出预言。)状态函数的模平方代表作为其变量的物理量出现的几率。根据这些基本原理并附以其他必要的假设,量子力学可以解释原子和的各种现象。
根据表示,状态函数,用&Ψ|和|Ψ&表示,状态函数的用ρ=&Ψ|Ψ&表示,其概率流密度用(?/2mi)(Ψ*▽Ψ-Ψ▽Ψ*)表示,其概率为概率密度的空间积分。
可以表示为展开在正交空间集里的态矢比如
,其中|i&为彼此正交的空间基矢,
为狄拉克函数,满足正交归一性质。 态函数满足波动方程,
,分离变数后就能得到不显含时状态下的演化方程
,En是能量,H是。
于是经典物理量的量子化问题就归结为薛定谔波动方程的求解问题。
在量子力学中,体系的状态有两种变化,一种是体系的状态按运动方程演进,这是可逆的变化;另一种是测量改变体系状态的不可逆变化。因此,量子力学对决定状态的物理量不能给出确定的预言,只能给出物理量取值的几率。在这个意义上,学因果律在微观领域失效了。
据此,一些物理学家和哲学家断言量子力学摈弃因果性,而另一些物理学家和哲学家则认为量子力学因果律反映的是一种新型的因果性——几率因果性。量子力学中代表量子态的波函数是在整个空间定义的,态的任何变化是同时在整个空间实现的。
20世纪70年代以来,关于远隔粒子关联的实验表明,类空分离的
事件存在着量子力学预言的关联。这种关联是同关于客体之间只能以不大于光速的速度传递物理相互作用的观点相矛盾的。于是,有些物理学家和哲学家为了解释这种关联的存在,提出在存在一种全局因果性或整体因果性,这种不同于建立在狭义相对论基础上的局域因果性,可以从整体上同时决定相关体系的行为。
量子力学用的概念表征微观体系状态,深化了人们对物理实在的理解。微观体系的性质总是在它们与其他体系,特别是观察仪器的相互作用中表现出来。
人们对观察结果用经典物理学语言描述时,发现微观体系在不同的条件下,或主要表现为波动图象,或主要表现为粒子行为。而量子态的概念所表达的,则是微观体系与仪器相互作用而产生的表现为波或粒子的可 能性。
量子力学表明,微观物理实在性既不是波也不是粒子,真正的实在性是。真实状态分解为隐态和显态,它是由于测量所造成的,在这里只有显态才符合经典物理学实在的含义。微观体系的实在性还表现在它的不可分离性上。量子力学把研究对象及其所处的环境看作一个整体,它不允许把世界看成由彼此分离的、独立的部分组成的。关于远隔粒子关联实验的结论,也定量地支持了量子态不可分离 . 不确定性指经济行为者在事先不能准确地知道自己的某种决策的结果。或者说,只要经济行为者的一种决策的可能结果不止一种,就会产生不确定性。
不确定性也指量子力学中量子运动的不确定性。由于观测对某些量的干扰,使得与它关联的量(共轭量)不准确,这是不确定性的起源,这种不确定性为客观不确定性。
在量子力学中,不确定性指测量物理量的不确定性,由于在一定条件下,一些力学量只能处在它的本征态上,所表现出来的值是分立的,因此在不同的时间测量就有可能得到不同的值,即会出现不确定值,也就是说,当你测量它时,可能得到这个值,可能得到那个值,得到的值是不确定的。只有在这个力学量的上测量它,才能得到确切的值。
在经典物理学中,可以用质点的位置和动量精确地描述它的运动。同时知道了加速度,甚至可以预言质点接下来任意时刻的位置和动量,从而描绘出轨迹。在微观物理学中,不确定性告诉我们,如果要更准确地测量质点的位置,那么测得的动量就更不准确。也就是说,不可能同时准确地测得一个粒子的位置和动量,因而也就不能用轨迹来描述粒子的运动,这就是的具体解释。
,量子力学的杰出贡献者,玻尔指出:
电子轨道量子化概念。玻尔认为, 原子核具有一定的能级,当原子吸收能量,原子就更高能级或,当原子放出能量,原子就跃迁至更低能级或基态,是否发生跃迁,关键在两能级之间的差值。根据这种理论,可从理论计算出里德伯常理,与实验符合的相当好。可玻尔理论也具有局限性,对于较大原子,计算结果误差就很大,玻尔还是保留了宏观世界的概念,其实电子在空间出现的坐标具有不确定性,电子聚集的多,就说明电子在这里出现的概率较大,反之,概率较小。很多电子聚集在一起,可以形象的称为。
由于从原则上,无法彻底确定一个量子物理系统的状态,因此在量子力学中内在特性(比如质量、电荷等)完全相同的粒子之间的区分,失去了其意义。在经典力学中,每个粒子的位置和动量,全部是完全可知的,它们的轨迹可以被预言。通过一个测量,可以确定每一个粒子。在量子力学中,每个粒子的位置和动量是由表达,因此,当几个粒子的波函数互相重叠时,给每个粒子“挂上一个标签”的做法失去了其意义。
这个(identical particles) 的不可区分性,对状态的,以及多粒子系统的,有深远的影响。比如说,一个由全同粒子组成的多粒子系统的状态,在交换两个粒子“1”和粒子“2”时,我们可以证明,不是对称的,即是反对称的。对称状态的粒子是被称为,反对称状态的粒子是被称为。此外的对换也形成对称:自旋为半数的粒子(如电子、和)是反对称的,因此是费米子;自旋为整数的粒子(如光子)是对称的,因此是玻色子。
这个深奥的粒子的自旋、对称和统计学之间关系,只有通过相对论量子场论才能导出,它也影响到了中的现象。费米子的反对称性的一个结果是,即两个费米子无法占据同一状态。这个原理拥有极大的实用意义。它表示在我们的由原子组成的物质世界里,电子无法同时占据同一状态,因此在最低状态被占据后,下一个电子必须占据次低的状态,直到所有的状态均被满足为止。这个现象决定了物质的物理和化学特性。
费米子与玻色子的状态的热分布也相差很大:玻色子遵循,而费米子则遵循。
19世纪末20世纪初,经典物理已经发展到了相当完善的地步,但在实验方面又遇到了一些严重的困难,这些困难被看作是“晴朗天空的几朵乌云”,正是这几朵乌云引发了物理界的变革。下面简述几个困难:
黑体辐射问题
19世纪末,许多物理学家对非常感兴趣。
是一个理想化了的物体,它可以吸收,所有照射到它上面的辐射,并将这些辐射转化为热辐射,这个热辐射的光谱特征仅与该黑体的温度有关。使用经典物理这个关系无法被解释。通过将物体中的原子看作微小的谐振子,得以获得了一个黑体辐射的。但是在引导这个公式时,他不得不假设这些原子谐振子的能量,不是连续的(这与经典物理学的观点相违背),而是离散的: En=nhν
这里n是一个整数,h是一个自然常数。(后来证明正确的公式,应该以n+1/2来代替n,参见零点能量。)。1900年,普朗克在描述他的辐射能量子化的时候非常地小心,他仅假设被吸收和放射的辐射能是量子化的。今天这个新的自然常数被称为来纪念普朗克的贡献。其值:
光电效应实验
由于紫外线照射,大量电子从金属表面逸出。经研究发现,光电效应呈现以下几个特点:
a. 有一个确定的临界频率,只有入射光的频率大于临界频率,才会有逸出。
b. 每个光电子的能量只与照射光的频率有关。
c. 入射光频率大于临界频率时,只要光一照上,几乎立刻观测到光电子。
以上3个特点,c是定量上的问题,而a、b在原则上无法用经典物理来解释。
原子光谱学
光谱分析积累了相当丰富的资料,不少科学家对它们进行了整理与分析,发现是呈分立的线状光谱而不是连续分布。谱线的波长也有一个很简单的规律。
Rutherford模型发现后,按照经典电动力学,加速运动的带电粒子将不断辐射而丧失能量。故,围绕原子核运动的电子终会因大量丧失能量而’掉到’原子核中去。这样原子也就崩溃了。现实世界表明,原子是稳定的存在着。
能量均分定理
在温度很低的时候不适用。
光量子理论
量子理论是首先在问题上突破的。Planck为了从理论上推导他的公式,提出了量子的概念-h,不过在当时没有引起很多人的注意。Einstein利用量子假设提出了光量子的概念,从而解决了光电效应的问题。Einstein还进一步把能量不连续的概念用到了固体中原子的振动上去,成功的解决了固体比热在T→0K时趋于0的现象。光量子概念在Compton散射实验中得到了直接的验证。
玻尔的量子论
Bohr把Planck-Einstein的概念创造性的用来解决原子结构和原子光谱的问题,提出了他的原子的量子论。主要包括两个方面:
a. 原子能且只能稳定的存在分立的能量相对应的一系列的状态中。这些状态成为定态。
b. 原子在两个定态之间跃迁时,吸收或发射的频率v是唯一的,由hv=En-Em 给出。
Bohr的理论取得了很大的成功,首次打开了人们认识原子结构的大门,但是随着人们对原子认识进一步加深,它存在的问题和局限性也逐渐为人们发现。
德布罗意波
在Planck与Einstein的光量子理论及Bohr的原子量子论的启发下,考虑到光具有波粒二象性,de Broglie根据类比的原则,设想实物粒子也具有波粒二象性。他提出这个假设,一方面企图把实物粒子与光统一起来,另一方面是为了更自然的去理解能量的不连续性,以克服Bohr量子化条件带有人为性质的缺点。实物粒子波动性的直接证明,是在1927年的中实现的。
量子物理学
量子力学本身是在年一段时间中建立起来的。两个等价的理论---矩阵力学和波动力学几乎同时提出。矩阵力学的提出与Bohr的早期量子论有很密切的关系。Heisenberg一方面继承了早期量子论中合理的内核,如能量量子化、定态、跃迁等概念,同时又摒弃了一些没有实验根据的概念,如电子轨道的概念。Heisenberg、Bohn和Jordan的矩阵力学,从物理上可观测量,赋予每一个物理量一个矩阵,它们的代数运算规则与经典物理量不同,遵守乘法不可易的代数。波动力学来源于物质波的思想。Schr dinger在物质波的启发下,找到一个量子体系物质波的-Schr dinger方程,它是波动力学的核心。后来Schr dinger还证明,矩阵力学与波动力学完全等价,它是同一种力学规律的两种不同形式的表述。事实上,量子理论还可以更为普遍的表述出来,这是Dirac和Jordan的工作。
的建立是许多物理学家共同努力的结晶,它标志着物理学研究工作第一次集体的胜利。
1905年,通过扩展普朗克的量子理论,提出不仅仅物质与电磁辐射之间的相互作用是量子化的,而且量子化是一个基本物理特性的理论。通过这个新理论,他得以解释光电效应。和等人的实验,发现通过光照,可以从金属中打出电子来。同时他们可以测量这些电子的动能。不论入射光的强度,只有当光的频率,超过一个临限值(截止频率)后,才会有电子被射出。此后被打出的电子的动能,随光的频率线性升高,而光的强度仅决定射出的电子的数量。爱因斯坦提出了光的量子(光子这个名称后来才出现)的理论,来解释这个现象。光的量子的能量为hν
在光电效应中这个能量被用来将金属中的电子射出(逸出功
)和加速电子(动能):
爱因斯坦光电效应方程:
这里m是电子的质量,v是其速度。假如光的频率太小的话,那么它无法使得电子越过逸出功,不论光强有多大。
原子能级跃迁
20世纪初卢瑟福模型是当时被认为正确的原子模型。这个模型假设带负电荷的电子,像行星围绕太阳运转一样,围绕带正电荷的原子核运转。在这个过程中库仑力与离心力必须平衡。这个模型有两个问题无法解决。首先,按照,这个模型不稳定。按照,电子不断地在它的运转过程中被加速,同时应该通过放射电磁波丧失其能量,这样它很快就会坠入。其次原子的发射光谱,由一系列离散的发射线组成,比如氢原子的发射光谱由一个紫外线系列(系)、一个可见光系列()和其它的红外线系列组成。按照经典理论原子的发射谱应该是连续的。
1913年,提出了以他命名的玻尔模型,这个模型为原子结构和光谱线,给出了一个理论原理。玻尔认为电子只能在一定能量En的轨道上运转。假如一个电子,从一个能量比较高的轨道(En),跃到一个能量比较低的轨道(Em)上时,它发射的光的频率为。
通过吸收同样频率的光子,可以从低能的轨道,跃到高能的轨道上。
玻尔模型可以解释氢原子,改善的,还可以解释只有一个电子的离子,即He+,Li2+,Be3+等。但无法准确地解释其它原子的。
电子的波动性
德布罗意假设,电子也同时伴随着一个波,他预言电子在通过一个小孔或者晶体的时候,应该会产生一个可观测的衍射现象。1925年,当戴维孙和革末在进行电子在镍晶体中的散射实验时,首次得到了电子在晶体中的衍射现象。当他们了解到德布罗意的工作以后,于1927年又较精确地进行了这个实验。实验结果与德布罗意波的公式完全符合,从而有力地证明了电子的波动性。[4]
电子的波动性也同样表现在电子在通过双狭缝时的干涉现象中。如果每次只发射一个电子,它将以波的形式通过双缝后,在感光屏上随机地激发出一个小亮点。多次发射单个电子或者一次发射多个电子,感光屏上将会出现明暗相间的干涉条纹。这就再次证明了电子的波动性。[5]
电子打在屏幕上的位置,有一定的分布,随时间可以看出双缝衍射所特有的条纹图像。假如一个光缝被关闭的话,所形成的图像是单缝特有的波的分布概率。
从来不可能有半个电子,在这个电子的双缝干涉实验中,它是电子以波的形式同时穿过两条缝,自己与自己发生了干涉,不能错误地认为是两个不同的电子之间的干涉。值得强调的是这里波函数的叠加是概率幅的叠加而不是如经典例子那样的概率叠加,这个“态叠加原理”是量子力学的一个基本假设。[6]
振动粒子的量子论诠释
物质的粒子性由能量E 和p 刻划,的特征则由电磁波频率γ 和其波长λ 表达,这两组物理量的比例因子由h(h=6.626*10^-34J·s) 所联系。
E=hγ , E=mc^2 联立两式,得:m=hγ/c^2(这是光子的相对论质量,由于光子无法静止,因此光子无静质量)而p=mv
则p=vhγ/c^{2}(p 为动量)
粒子波的一维平面波的偏微分波动方程,其一般形式
dξ/dx=(1/γ)(dξ/dt) [5]
空间中传播的平面粒子波的经典波动方程为
dξ/dx+dξ/dy+dξ/dz=(1/γ)(dξ/dt) [6]
波动方程是借用经典力学中的波动理论,对微观粒子波动性的一种描述。通过这个桥梁,使得量子力学中的波粒二象性得到了很好的表达。
经典波动方程1,1'式或[6]式中的u,隐含着不连续的量子关系E=hγ和德布罗意关系λ=h/p,由于u=γλ,故可在u=vλ的右边乘以含普朗克常数h的因子(h/h),就得到
u=(γh)(λ/h)
等关系u=E/p,使与,连续与不连续(定域)之间产生了联系,得到统一 .
粒子波 德布罗意物质波
关系λ=h/p,和量子关系E=hγ(及方程)这两个关系式实际表示的是波性与粒子性的统一关系, 而不是粒性与波性的两分.德布罗意物质波是粒波一体的真物质粒子,光子,电子等的波动.
海森堡测不准原理
即物体动量的不确定性乘以其位置的不确定性至少为一个确定的常数。
量子力学与经典力学的一个主要区别,在于测量过程在理论中的地位。在经典力学中,一个物理系统的位置和动量,可以无限精确地被确定和被预言。至少在理论上,测量对这个系统本身,并没有任何影响,并可以无限精确地进行。在量子力学中,测量过程本身对系统造成影响。
要描写一个可观察量的测量,需要将一个系统的状态,线性分解为该可观察量的一组本征态的。测量过程可以看作是在这些本征态上的一个投影,测量结果是对应于被投影的本征态的本征值。假如,对这个系统的无限多个拷贝,每一个拷贝都进行一次测量的话,我们可以获得所有可能的测量值的分布,每个值的机率等于对应的本征态的系数的绝对值平方。
由此可见,对于两个不同的物理量A和B的测量顺序,可能直接影响其测量结果。事实上,不相容可观察量就是这样的,即 。
最著名的不相容可观察量,它是一个粒子的位置x和动量p。它们的不确定性Δx和Δp的乘积,大于或等于的一半:
1927年发现的“不确定性原理”,也常称为“不确定关系”或者“测不准关系”,说的是两个不对易算符所表示的力学量(如坐标和动量,时间和能量等),不可能同时具有确定的测量值。其中的一个测得越准确,另一个就测得越不准确。它说明:由于测量过程对微观粒子行为的“干扰”,致使测量顺序具有不可交换性,这是微观现象的一个基本规律。实际上,像粒子的坐标和动量这样的物理量,并不是本来就存在而等待着我们去测量的信息,测量不是一个简单的“反映”过程,而是一个“变革”过程,它们的测量值取决于我们的测量方式,正是测量方式的互斥性导致了测不准关系。[7]
通过将一个状态分解为可观察量本征态的线性组合,可以得到状态在每一个本征态的机率幅ci。这机率幅的绝对值平方|ci|2就是测量到该本征值ni的概率,这也是该系统处于本征态的概率。ci可以通过将投影到各本征态上计算出来:
因此,对于一个的完全相同系统的某一可观察量,进行同样地测量,一般获得的结果是不同的;除非,该系统已经处于该可观察量的本征态上了。通过对系综内,每一个同一状态的系统,进行同样的测量,可以获得测量值ni的。所有试验,都面临着这个测量值与量子力学的统计计算的问题。  
同样粒子的不可区分性和量子纠缠
往往一个由多个粒子组成的系统的状态,无法被分离为其组成的单个粒子的状态,在这种情况下,单个粒子的状态被称为是纠缠的。纠缠的粒子有惊人的特性,这些特性违背一般的直觉。比如说,对一个粒子的测量,可以导致整个系统的立刻塌缩,因此也影响到另一个、遥远的、与被测量的粒子纠缠的粒子。这个现象并不违背,因为在量子力学的层面上,在测量粒子前,你不能定义它们,实际上它们仍是一个整体。不过在测量它们之后,它们就会脱离量子纠缠这状态。
作为一个基本理论,量子力学原则上,应该适用于任何大小的物理系统,也就是说不仅限于微观系统,那么,它应该提供一个过渡到宏观“经典”物理的方法。量子现象的存在提出了一个问题,即怎样从量子力学的观点,解释宏观系统的经典现象。尤其无法直接看出的是,量子力学中的叠加状态,如何应用到宏观世界上来。1954年,爱因斯坦在给马克斯·波恩的信中,就提出了怎样从量子力学的角度,来解释宏观物体的定位的问题,他指出仅仅量子力学现象太“小”无法解释这个问题。
这个问题的另一个例子是由提出的的思想实验。
直到1970年左右,人们才开始真正领会到,上述的思想实验,实际上并不实际,因为它们忽略了不可避免的与周围环境的相互作用。事实证明,叠加状态非常容易受周围环境的影响。比如说,在中,电子或与空气分子的碰撞或者发射辐射,就可以影响到对形成衍射非常关键的各个状态之间的相位的关系。在量子力学中,这个现象被称为。它是由系统状态与周围环境影响的相互作用导致的。这个相互作用可以表达为每个系统状态与环境状态的纠缠。其结果是只有在考虑整个系统时(即实验系统+)叠加才有效,而假如孤立地只考虑实验系统的系统状态的话,那么就只剩下这个系统的“经典”分布了。量子脱散是今天量子力学解释宏观量子系统的经典性质的主要方式。
对于来说,量子脱散也有实际意义。在一台量子计算机中,需要多个量子状态尽可能地长时间保持叠加。脱散时间短是一个非常大的技术问题。
理论的产生及其发展
量子力学是描述物质微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。它是20世纪人类文明发展的一个重大飞跃,量子力学的发现引发了一系列划时代的科学发现与技术发明,对人类社会的进步做出重要贡献。
19世纪末正当人们为经典物理取得重大成就的时候,一系列经典理论无法解释的现象一个接一个地发现了。德国物理学家维恩通过热辐射能谱的测量发现的热辐射定理。德国物理学家为了解释热辐射能谱提出了一个大胆的假设:在热辐射的产生与吸收过程中能量是以hf为最小单位,一份一份交换的。这个能量量子化的假设不仅强调了热辐射能量的不连续性,而且跟&辐射能量与频率无关,由振幅确定&的基本概念直接相矛盾,无法纳入任何一个经典范畴。当时只有少数科学家认真研究这个问题。
于1905年提出了光量子说。1916年,美国物理学家密立根发表了光电效应实验结果,验证了爱因斯坦的光量子说。
1913年物理学家玻尔为解决卢瑟福原子行星模型的不稳定性(按经典理论,原子中电子绕原子核作圆周运动要辐射能量,导致轨道半径缩小直到跌落进原子核),提出定态假设:原子中的电子并不像行星一样可在任意经典力学的轨道上运转,稳定轨道的fpdq必须为h的整数倍(角动量量子化),即fpdq=nh,n称之为。玻尔又提出原子发光过程不是经典辐射,是电子在不同的稳定轨道态之间的不连续的跃迁过程,光的频率由轨道态之间的能量差
确定,即频率法则。这样,玻尔原子理论以它简单明晰的图像解释了氢原子分立光谱线,并以电子轨道态直观地解释了化学元素周期表,导致了72号元素铪的发现,在随后的短短十多年内引发了一系列的重大科学进展。这在物理学史上是空前的。
由于量子论的深刻内涵,以玻尔为代表的对此进行了深入的研究,他们对对应原理、矩阵力学、不相容原理、测不准关系、。量子力学的几率解释等都做出了贡献。
1923年4月美国物理学家康普顿发表了X射线被电子散射所引起的频率变小现象,即康普顿效应。按经典波动理论,静止物体对波的散射不会改变频率。而按爱因斯坦光量子说这是两个“粒子”碰撞的结果。光量子在碰撞时不仅将能量传递而且也将动量传递给了电子,使光量子说得到了实验的证明。
光不仅仅是电磁波,也是一种具有能量动量的粒子。1924年美籍奥地利物理学家泡利发表了“不相容原理”:原子中不能有两个电子同时处于同一。这一原理解释了原子中电子的壳层结构。这个原理对所有实体物质的基本粒子(通常称之为费米子,如质子、中子、等)都适用,构成了———费米统计的基点。为解释光谱线的精细结构与反常塞曼效应,泡利建议对于原于中的电子轨道态,除了已有的与经典力学量(能量、角动量及其分量)对应的三个量子数之外应引进第四个量子数。这个量子数后来称为“”,是表述一种内在性质的物理量。
1924年,法国物理学家德布罗意提出了表达的爱因斯坦———德布罗意关系:E=hV,p=h/入,将表征粒子性的物理量能量、动量与表征波性的频率、波长通过一个常数h相等。
1925年,德国物理学家海森伯和玻尔,建立了量子理论第一个数学描述———矩阵力学。1926年,奥地利科学家提出了描述物质波连续时空演化的———薛定谔方程,给出了量子论的另一个数学描述——波动力学。1948年,创立了量子力学的路径积分形式。
量子力学在高速、微观的现象范围内具有普遍适用的意义。它是现代之一,在现代科学技术中的表面物理、、凝聚态物理、粒子物理、低温、量子化学以及分子生物学等学科的发展中,都有重要的理论意义。量子力学的产生和发展标志着人类认识自然实现了从宏观世界向的重大飞跃。
与经典物理学的界限
1923年,提出了,认为量子数(尤其是)高到一定的极限后的量子系统,可以很精确地被经典理论描述。这个原理的背景是,事实上,许多宏观系统,可以非常精确地被经典理论,如经典力学和电磁学来描写。因此一般认为在非常“大”的系统中,量子力学的特性,会逐渐退化到经典物理的特性,两者并不相抵触。因此,对应原理是建立一个有效的量子力学模型的重要辅助工具。量子力学的数学基础是非常广泛的,它仅要求状态空间是,其可观察量是线性的算符。但是,它并没有规定在实际情况下,哪一种希尔伯特空间、哪些算符应该被选择。因此,在实际情况下,必须选择相应的希尔伯特空间和算符来描写一个特定的量子系统。而对应原理则是做出这个选择的一个重要辅助工具。这个原理要求量子力学所做出的预言,在越来越大的系统中,逐渐近似经典理论的预言。这个大系统的极限,被称为“经典极限”或者“对应极限”。因此可以使用启发法的手段,来建立一个量子力学的模型,而这个模型的极限,就是相应的经典物理学的模型。
与狭义相对论的结合
量子力学在其发展初期,没有顾及到狭义相对论。比如说,在使用谐振子模型的时候,特别使用了一个非的。在早期,物理学家试图将量子力学与狭义相对论联系到一起,包括使用相应的,或者,来取代薛定谔方程。这些方程虽然在描写许多现象时已经很成功,但它们还有缺陷,尤其是它们无法描写相对论状态下,粒子的产生与消灭。通过量子场论的发展,产生了真正的相对论量子理论。量子场论不但将可观察量如能量或者动量量子化了,而且将媒介相互作用的场量子化了。第一个完整的量子场论是,它可以完整地描写电磁相互作用。
一般在描写时,不需要完整的量子场论。一个比较简单的模型,是将带电荷的粒子,当作一个处于经典电磁场中的量子力学物体。这个手段从量子力学的一开始,就已经被使用了。比如说,氢原子的电子状态,可以近似地使用经典的1/r电压场来计算。但是,在电磁场中的量子起伏起一个重要作用的情况下,(比如带电粒子发射一颗光子)这个近似方法就失效了。
强弱相互作用
的是,这个理论描述原子核所组成的粒子(和)之间的相互作用。与电磁相互作用结合在电弱相互作用中。
至今为止,仅仅无法使用量子力学来描述。因此,在附近,或者将整个宇宙作为整体来看的话,量子力学可能遇到了其适用边界。使用量子力学,或者使用,均无法解释,一个粒子到达黑洞的时的物理状况。广义相对论预言,该粒子会被压缩到密度无限大;而量子力学则预言,由于粒子的位置无法被确定,因此,它无法达到密度无限大,而可以逃离黑洞。因此20世纪最重要的两个新的物理理论,量子力学和广义相对论互相矛盾。寻求解决这个矛盾的答案,是理论物理学的一个重要目标()。但是至今为止,找到引力的量子理论的问题,显然非常困难。虽然,一些亚经典的近似理论有所成就,比如对的预言,但是至今为止,无法找到一个整体的量子引力的理论。这个方面的研究包括等。
在许多现代技术装备中,的效应起了重要的作用。从激光、、到的医学图像显示装置,都关键地依靠了量子力学的原理和效应。对半导体的研究导致了和的发明,最后为现代的铺平了道路。在的发明过程中,量子力学的概念也起了一个关键的作用。
在上述这些发明创造中,量子力学的概念和数学描述,往往很少直接起了一个作用,而是、化学、或者的概念和规则,起了主要作用,在所有这些学科中,量子力学均是其基础,这些学科的基本理论,全部是建立在量子力学之上的。以下仅能列举出一些最显著的量子力学的应用,而且,这些列出的例子,肯定也非常不完全。
原子物理学
原子物理和化学
任何物质的化学特性,均是由其原子和分子的电子结构所决定的。通过解析包括了所有相关的和电子的多粒子薛定谔方程,可以计算出该原子或分子的电子结构。在实践中,人们认识到,要计算这样的方程实在太复杂,而且在许多情况下,只要使用简化的模型和规则,就足以确定物质的化学特性了。在建立这样的简化的模型中,量子力学起了一个非常重要的作用。
一个在化学中非常常用的模型是。在这个模型中,分子的电子的多粒子状态,通过将每个原子的电子单粒子状态加到一起形成。这个模型包含着许多不同的近似(比如忽略电子之间的排斥力、电子运动与原子核运动脱离等等),它可以近似地、准确地描写原子的。除比较简单的计算过程外,这个模型还可以直觉地给出电子排布以及轨道的图像描述。
通过原子轨道,人们可以使用非常简单的原则()来区分电子排布。化学稳定性的规则(八隅律、幻数)也很容易从这个量子力学模型中推导出来。
通过将数个原子轨道加在一起,可以将这个模型扩展为分子轨道。由于分子一般不是球对称的,因此这个计算要比原子轨道要复杂得多。理论化学中的分支,和,专门使用近似的薛定谔方程,来计算复杂的分子的结构及其化学特性的学科。
原子核物理学
是研究原子核性质的物理学分支。它主要有三大领域:研究各类次原子粒子与它们之间的关系、分类与分析原子核的结构、带动相应的核子技术进展。
固体物理学
为什么金刚石硬、脆和透明,而同样由碳组成的石墨却软而不透明?为什么金属导热、导电,有金属光泽?发光二极管、二极管和三极管的工作原理是什么?铁为什么有铁磁性?超导的原理是什么?
以上这些例子,可以使人想象到的多样性。事实上,凝聚态物理学是物理学中最大的分支,而所有中的现象,从微观角度上,都只有通过量子力学,才能正确地被解释。使用经典物理,顶多只能从表面上和现象上,提出一部分的解释。
以下列出了一些量子效应特别强的现象:
音子、热传导
绝缘体、导体
量子线、量子点
量子信息学
研究的焦点在于一个可靠的、处理量子状态的方法。由于量子状态可以叠加的特性。理论上,量子计算机可以高度平行运算。它可以应用在中。理论上,可以产生完全可靠的密码。实际上,这个技术还非常不可靠。另一个当前的研究项目,是将量子状态传送到远处的量子隐形传送。
关于量子力学的解释涉及许多哲学问题,其核心是因果律和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说,量子力学的运动方程也是因果律方程,当体系的某一时刻的状态被知道时,可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。
量子力学的预言和运动方程(质点运动方程和波动方程)的预言在性质上是不同的。在经典物理学理论中,对一个体系的测量不会改变它的状态,它只有一种变化,并按运动方程演进。因此,运动方程对决定体系状态的力学量可以作出确定的预言。
量子力学可以算作是被验证的最严密的物理理论之一了。至今为止,所有的实验数据均无法推翻量子力学。大多数物理学家认为,它“几乎”在所有情况下,正确地描写能量和物质的物理性质。虽然如此,量子力学中,依然存在着概念上的弱点和缺陷,除上述的的量子理论的缺乏外,至今为止对量子力学的解释存在着争议。
假如,量子力学的数学模型,它的适用范围内的完整的物理现象的描写的话,我们发现测量过程中,每次测量结果的机率性的意义,与经典统计理论中的机率,意义不同。即使完全相同的系统的测量值,也会是随机的。这与经典的统计力学中的机率结果不一样。在经典的统计力学中,测量结果的不同,它是由于实验者无法完全复制一个系统,而不是因为测量仪器无法精确地进行测量。在量子力学的标准解释中,测量的随机性是基本性的,它是由量子力学的理论基础获得的。由于量子力学尽管无法预言单一实验的结果,依然是一个完整的自然的描写,使得人们不得不得出以下结论:世界上不存在通过单一测量可以获得的客观的系统特性。一个量子力学状态的客观特性,只有在描写其整组实验所体现出的统计分布中,才能获得。爱因斯坦(“量子力学不完整”,“上帝不掷骰子”)与尼尔斯·玻尔是最早对这个问题进行争论的。玻尔维护和。在多年的、激烈的讨论中,不得不接受不确定原理,而玻尔则削弱了他的互补原理,这最后导致了今天的。
今天,大多数物理学家,接受了量子力学描述所有一个系统可知的特性,以及测量过程无法改善,不是因为我们的技术问题所导致的的见解。这个解释的一个结果是,测量过程打扰薛定谔方程,使得一个系统塌缩到它的本征态。除哥本哈根诠释外,还有人提出过一些其它解释方式。包括:
1.提出了一个不局部的,带有隐变量的理论()。在这个解释中,波函数被理解为粒子的一个引波。从结果上,这个理论预言的实验结果,与非哥本哈根诠释的预言完全一样,因此,使用实验手段无法鉴别这两个解释。虽然,这个理论的预言是决定性的,但是,由于不确定原理无法推测出隐变量的精确状态。其结果是与哥本哈根诠释一样,使用这来解释实验的结果,也是一个概率性的结果。至今为止,还不能确定这个解释,是否能够扩展到上去。路易斯·德布罗意和其他人也提出过类似的隐藏系数解释。
2.提出的多世界诠释认为,所有所做出的可能性的预言,全部同时实现,这些现实成为互相之间一般无关的平行宇宙。在这个诠释中,总的不塌缩,它的发展是决定性的。但是由于我们作为观察者,无法同时在所有的平行宇宙中存在,因此,我们只观察到在我们的宇宙中的测量值,而在其它宇宙中的平行,我们则观察到他们的宇宙中的测量值。这个诠释不需要对测量的特殊的对待。在这个理论中所描写的也是所有平行宇宙的总和。
3.原理认为[8-9]
(详见《》),微观粒子之间存在微观作用力(微观作用力既可以演化到宏观力学也可以演化到微观力学),微观作用是量子力学背后更深层次的理论,微观粒子之所以表现出波动性是对微观作用力的间接客观反映,在微观作用原理之下量子力学面临的难题和困惑得到理解和解释。
4.另一个解释方向是将经典逻辑改成一个量子逻辑来排除解释的困难。
以下列举了对量子力学的解释,最重要的实验和思想实验:
1.爱因斯坦-波多斯基-罗森悖论以及相关的,明显地显示了,量子力学理论无法使用“局部”隐变量来解释;不排除非局部隐藏系数的可能性。
2.是一个非常重要的量子力学试验,从这个试验中,也可以看到量子力学的测量问题和解释的困难性,这是最简单而明显地显示的试验了。
量子力学的许多解释,涉及到一般的哲学问题,这些问题又涉及到、和的基本概念和理论。以下为一些这些问题:
1.决定论:自然界偶然性与必然性辩证关系,自然规律是严格决定性的?
2.局部性/可分离性:所有的相互作用都是局部性的还是有远程相互作用?
4.现实(宏观与微观差异)
5.完全性:存在一个万有理论吗,如?
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.百度百科[引用日期]
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韩锋.量子力学中的态叠加原理:河池学院学报,2007年第5期
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