非相对论理想气体状态方程的理论推导

统计系综理论从计算配分函数出发,得出体系的状态函数和热力学性质.而配分函数的直接计算通常较为繁琐.给出一种较为简单的间接得到配分函数的方法,可以避免复杂的计算,从而得到理想气体状态函数及体系的状态方程.并就经典体系和量子体系进行分析比较,指出高温时量子体系趋于经典极限.低温时,由于量子效应,两种量子体系显示各自不同的特点.     

Schwarzschild黑洞的统计熵

摘要：避开求解各种粒子波动方程的困难，直接利用量子统计的方法，计算Schwarzschild黑洞背景下Bose场和Fermi场的配分函数，进而采用brickwall薄膜模型，得到黑洞熵与其视界面积成正比的结论。     

量子计算与量子逻辑门

量子计算是量子信息的一个重要分支。量子计算可以通过量子逻辑门来控制和操作量子态的演化和传递,进行量子信息处理。重点阐述量子计算比之经典计算的特点及量子计算的过程,讨论了几种常用的量子逻辑门及其作用,并指出可以通过多种物理体系来实现量子逻辑门。     

用线性谐振子模型初步计算恒星纯氢大气中的热力学函数

前两篇文章分别讨论了线性谐振子加空间转子微观模型和宏观统计计算。本文在前两篇文章的基础上首先讨论了理想气体物态方程和态函数的计算,其次讨论了双原子分子气体热容量的计算和能量均分定理的应用,最后讨论了恒星纯氢大气的物态方程和态函数计算。恒星纯氢大气可用理想气体模型近似,态函数内能的计算中双原子分子的振动能用微观量子计算,采用微观量子理论计算的态函数内能值是更精确的。该更精确的内能值将带来更精确的热力学函数熵、焓、自由能和吉布斯函数的数值,这些更精确地态函数数值将有助于构建更合理的恒星模型。     

Schwarzschild黑洞的统计熵

避开求解各种粒子波动方程的困难,直接利用量子统计的方法,计算schwarzschild黑洞背景下Bose场和Fermi场的配分函数,进而采用brick-wall薄膜模型,得到黑洞熵与其视界面积成正比的结论。     

二维同心圆环弹子球体系的量子谱分析

以二维同心圆环无限深势阱为例,利用它们的能量本征值和本征函数,用态密度公式,计算周期轨道的情况下,量子能态密度的傅立叶变换ρ（L）,在ρ（L）2随L变化的函数图像中得到了一系列的峰,量子峰的位置与用经典方法得到的轨道长度符合得很好,这不仅说明了周期轨道理论的正确性,还给出了量子描述和经典描述精确符合的例子.     

巧用配分函数

配分函数,也称状态和函数。对于热力学函数的获得及在分布函数的导出中拌演着重要角色。对此,本文给出了一些技巧。     

激光场与三个两能级原子相互作用的全量子理论分析

本文用全量子理论研究激光场与三个原子的相互作用。在不同的初始条件下,得到了光子数和原子状态各自随时间的变化关系。光子数很大时,全量子理论结果与半经典理论结果是一致的。     

激光场与原子相互作用

本文用量子理论研究激光场与三个原子的相互作用。当初始条件为激光场中有N个光子,而三个原子都处于高能级时,得到了光子数和原子状态各自随时间的变化关系。光子数很大时,量子理论结果与半经典理论结果是一致的。     

量子玻色气体的热力学性质

本文利用量子统计的方法推导玻色系统的热力学量的统计表达式,得到了玻色系统由巨配分函数表示的内能、熵、压强,并分别讨论了有外势和无外势影响下的巨热力势的表达式,给出了弱简并作用时玻色气体的内能形式。同时,将光子气体作为玻色气体的一个特例结合其特点,对光子气体的热性能进行研究,推导出普朗克公式,得到了光子气体的内能、热容量、焓、自由能、吉布斯函数的表达式。     

电磁场中衰变二能级原子态的演化

以衰变二能级原子作为量子位，求解了经典电磁场中有衰变二能级原子系统的密度矩阵方程，得到了系统状态的演化规律。     

B样条函数基在半导体微晶量子尺寸效应研究中的应用

用有效质量近似模型来描述微晶CdS和CdSe系统中激子的行为，考虑到介电常数在量子点内外的不同，展示B样条函数基在构成激子波函数中的优越性，讨论激子的基态能量随量子点半径变化的量子尺寸效应．将计算结果与实验结果及其他理论计算结果进行比较，计算结果表明：用B样条函数基构成激子波函数是十分成功的，计算激子的能量与实验符合得很好；当同种量子点处在不同环境时，不仅势垒高度和库仑相互作用能不同，而且激子的有效质量也不同；有效质量近似模型可以很好地描述激子的基态能量的量子尺寸效应．     

单模激光器的量子理论分析

给出了单模激光器的量子理论．针对两能级原子介质，研究激光器的三种工作状态，并将量子理论结果与兰姆的半经典理论结果进行比较．     

论非理想费米气体的低温排斥作用

用赝势法讨论低温下非理想费米气体的排斥势占优势时的配分函数、基态压强等,并研究气体的磁化率与温度的关系,从而定量地解释了非理想费米气体具有较强磁化率的原因.     

辐射场与二能级原子相互作用的量子逻辑功能

利用半经典理论和量子理论研究辐射场与二能级原子(量子位)的相互作用。将量子力学体系视为量子逻辑门,得到量子体系演化的幺正变换的矩阵表示,论述把量子力学体系波函数与量子逻辑门的输入输出态统一起来的方法,得出辐射场与原子相互作用能实现量子逻辑功能。结果有利于指导在实际中选取合适的遵守量子力学定律的两态系统完成量子逻辑操作。     

黑洞热力学关系式

发展应用量子统计与膜模型计算黑洞熵的方法,对黑洞熵产生的统计根源进一步研究,利用配分函数与系统内能的关系,确定出在积分中引入的参数s,然后再应用熵与配分函数的关系,求得黑洞熵应为视界面积的2/3.在此基础上进一步修改Bekenstein-Smarr公式,给出新的黑洞热力学第一定律表达式.     

对量子噪声实虚部互关联情况下饱和激光模型光强涨落的分析

针对实、虚部关联的量子噪声及泵噪声驱动的饱和激光模型,基于近似福克—普郎克方程,推导激光强度定态概率分布函数,利用投影算子法,分析了由于量子噪声实虚部关联度λq导致锁相时的光强度关联函数C(τ)和集中驰豫时间Tc。通过计算机数据计算及作图,得到了定态情况下光强概率分布函数图形,讨论了量子噪声实、虚部的互关联对光强关联函数和集中驰豫时间的影响。结果表明:量子噪声实、虚部互关联会导致激光强度涨落增大。     

三种统计系综的统一

本文具体分析了三种统计系综的特点,给出了配分函数、系综分布函数ρ_s 和特性函数 J_r 的统一公式。     

氧化亚氮分子配分函数的高温计算

在20-6000 K温度范围内,计算了N142O16的总配分函数.其中,转动配分函数考虑了离心扭曲修正,振动配分函数采用谐振子近似.20-6000 K的温度范围被划分为五区间段,计算的配分函数在这五个温度区间分别被拟合到一个温度T的四阶多项式,从而在每个区间均得到五个拟合系数.由这些拟合系数就可以快速、准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度的总的配分函数.     

谐振子体系的Wigner函数

Wigner函数既是量子相空间理论的基础,也是实际应用中最主要的工具之一.而量子谐振子又是许多复杂模型的基础.它的Wigner函数积分后能写成简单的形式,可用来讨论许多实际问题.这篇文章主要以谐振子体系为例,分别用两种方法计算Wigner函数,然后列举其应用并讨论.