外磁场下的哈密顿量是什么?《张朝阳的物理课》用量子力学导出顺磁与抗磁效应

2022-11-07 10:08 未知

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外磁场下的带电粒子哈密顿量是什么?如何用量子力学分析顺磁性与抗磁性?11月4日12时,《张朝阳的物理课》第九十八期开播,搜狐创始人、董事局主席兼CEO张朝阳坐镇搜狐视频直播间,先简单复习了双线结构与正常Zeeman效应的相关内容,随后写出外磁场下带电粒子的完整量子力学哈密顿量。接着求出均匀强磁场对应的磁矢势并代入哈密顿量中,发现其中与磁场成正比的项,正是轨道磁矩与外磁场的相互作用能,能得到Zeeman效应和顺磁效应。而哈密顿量中与磁场的平方成正比的项会导致抗磁性,并利用微扰方法计算出抗磁矩。

 

 

 

截至目前,《张朝阳的物理课》已直播九十余期,内容丰富、覆盖广泛,理论公式由浅入深、繁简交融。从去年11月开启第一节物理直播课,他先是从经典物理学开始,科普了牛顿运动定律等;而后从经典物理的“两朵乌云”说起,向近现代物理过渡,探讨了黑体辐射理论中的维恩公式、普朗克公式等知识。

 

此后逐步进入量子力学领域,从基础的薛定谔方程等理论内容,到氢原子波函数,再到气体定容比热的温度阶梯,并顺势讲解了热力学定律。接着回到了经典物理,推导出飞船运行轨迹,估算太阳的结构与性质以及中子星的自转速度,随后讲解了陀螺的进动,还计算出月球的潮汐高度。紧接着开始介绍狭义相对论的四维语言,并逐步过渡到了电磁学。

 

《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜:以演算物理为特色,注重从日常现象引入,通过一步一步详尽计算和硬核推导,理解自然界的基本规律。

 

据了解,《张朝阳的物理课》于每周周五、周日中午12时在搜狐视频直播,网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”,观看直播及往期完整视频回放;关注“张朝阳的物理课”账号,查看课程中的“知识点”短视频;此外,还可以在搜狐新闻APP的“搜狐科技”账号上,阅览每期物理课程的详细文章。

 

除了《张朝阳的物理课》外,在直播方面,搜狐视频正持续打造知识直播平台,邀请各个科学领域的头部播主入驻,进行科普知识直播。同济大学物理学教授、2022年首届上海科技传播大会科普红人代表吴姥姥带来“科学漫谈,一起来唠‘科’”系列科学公开课;曾任剑桥大学霍金高级学者、中科院理论物理博士王一开启物理师生云课堂,探讨《看不见也测不到的神秘“暗物质”》;中科院心理所医学心理学博士、中国心理学会科普委员会委员罗静,中国科学科技大学副教授、中国科学技术大学结构生物学博士李旭等带来“讲给未来的答案”系列直播,“未来”一探究竟。未来还将有更多知识播主入驻搜狐视频,一起互动玩转科学。

 

责任编辑:gaoxiang