這個學期教微電子專業的量子力學基礎，每周只有兩節課。當然，幾乎沒有任何人期望兩節課可以教出什麼來，很輕鬆。但是，學生中可能還是有些人希望了解些什麼的。我本想私下裡給他們補些課，但是這樣做似乎也不好，因為還有些同學可能只想得個學分。如果全班補課勢必增加這些學生的難度，如果只給有需要的學生補，課堂進度又不好調整。
打算適當講快一點，爭取把狄拉克與矩陣表示的薛丁格方程講完，這樣學生自學就輕鬆一些了，當然這樣需要學生配合。我想了一個辦法：讓學生寫大作業，計劃布置4次大作業。大作業也無非是變著花樣讓他們動起手，動起腦來。
第一次大作業是量子力學發展歷史簡介。作業已經交了，我花了整整一天瀏覽了他們的作業（全部手寫）學生都很認真（！！！）。有願意變成電子稿的，我將他們的電子稿貼在我的微信公眾號「量子通」上。
毫無疑問，這些同學的文章有很多錯誤，因為工作量實在太大，我也不改了。他們的文章幾乎全是「抄」來的，其實抄一遍也很好的，抄一遍比閱讀印象深刻多了。量子力學發展史是非常有趣的，這種趣味性一般都會對吸引學生學習這門學科起到積極作用。
希望，我們的工作也將成為量子力學發展史上一段令人回味的歷史！（這個真的很難！！不過理想總是要有的，萬一實現了呢？！）
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梁先庭---20201030於寧波
今天介紹浦劍同學的文章。
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寧波大學物理科學與技術學院微電子科學與工程1班(196004036 19)
量子力學為物理學理論，是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支，主要研究原子、分子、凝聚態物質，以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論。它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎。量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一，而且在化學等學科和許多近代技術中得到廣泛應用。
量子力學是描寫原子和亞原子尺度的物理學理論[1]。該理論形成於20世紀初期，徹底改變了人們對物質組成成分的認識。微觀世界裡，粒子不是撞球，而是嗡嗡跳躍的概率雲，它們不只存在一個位置，也不會從點A通過一條單一路逕到達點B[1]。根據量子理論，粒子的行為常常像波，用於描述粒子行為的「波函數」預測一個粒子可能的特性，諸如它的位置和速度，而非確定的特性[1]。物理學中有些怪異的概念，諸如糾纏和不確定性原理，就源於量子力學[1]。
19世紀末，經典力學和經典電動力學在描述微觀系統時的不足越來越明顯。量子力學是在20世紀初由馬克斯·普朗克、尼爾斯·玻爾、沃納·海森堡、埃爾溫·薛丁格、沃爾夫岡·泡利、路易·德布羅意、馬克斯·玻恩、恩裡科·費米、保羅·狄拉克、阿爾伯特·愛因斯坦、康普頓等一大批物理學家共同創立的。
量子力學的發展革命性地改變了人們對物質的結構以及其相互作用的認識。量子力學得以解釋許多現象和預言新的、無法直接想像出來的現象，這些現象後來也被非常精確的實驗證明。除通過廣義相對論描寫的引力外，至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力學的框架內描寫（量子場論）。
量子力學並沒有支持自由意志，只是於微觀世界物質具有概率波等存在不確定性，不過其依然具有穩定的客觀規律，不以人的意志為轉移，否認宿命論。第一，這種微觀尺度上的隨機性和通常意義下的宏觀尺度之間仍然有著難以逾越的距離；第二，這種隨機性是否不可約簡難以證明，事物是由各自獨立演化所組合的多樣性整體，偶然性與必然性存在辯證關係。自然界是否真有隨機性還是一個懸而未決的問題，對這個鴻溝起決定作用的就是普朗克常數，統計學中的許多隨機事件的例子，嚴格說來實為決定性的。
在量子力學中，一個物理體系的狀態由波函數表示，波函數的任意線性疊加仍然代表體系的一種可能狀態。對應於代表該量的算符對其波函數的作用；波函數的模平方代表作為其變量的物理量出現的概率密度。
量子力學是在舊量子論的基礎上發展起來的。舊量子論包括普朗克的量子假說、愛因斯坦的光量子理論和玻爾的原子理論。
1900年，普朗克提出輻射量子假說，假定電磁場和物質交換能量是以間斷的形式（能量子）實現的，能量子的大小同輻射頻率成正比，比例常數稱為普朗克常數，從而得出普朗克公式，正確地給出了黑體輻射能量分布。
1905年，愛因斯坦引進光量子（光子）的概念，並給出了光子的能量、動量與輻射的頻率和波長的關係，成功地解釋了光電效應。其後，他又提出固體的振動能量也是量子化的，從而解釋了低溫下固體比熱問題。
1913年，玻爾在盧瑟福原有核原子模型的基礎上建立起原子的量子理論。按照這個理論，原子中的電子只能在分立的軌道上運動，在軌道上運動時候電子既不吸收能量，也不放出能量。原子具有確定的能量，它所處的這種狀態叫「定態」，而且原子只有從一個定態到另一個定態，才能吸收或輻射能量。這個理論雖然有許多成功之處，對於進一步解釋實驗現象還有許多困難。
在人們認識到光具有波動和微粒的二象性之後，為了解釋一些經典理論無法解釋的現象，法國物理學家德布羅意於1923年提出了物質波這一概念。認為一切微觀粒子均伴隨著一個波，這就是所謂的德布羅意波。
德布羅意的物質波方程：E=ћw，p=h/λ,其中ћ=h/2π，可以由E=p^2/2m得到λ=h/√2mE。
由於微觀粒子具有波粒二象性，微觀粒子所遵循的運動規律就不同於宏觀物體的運動規律，描述微觀粒子運動規律的量子力學也就不同於描述宏觀物體運動規律的經典力學。當粒子的大小由微觀過渡到宏觀時，它所遵循的規律也由量子力學過渡到經典力學。
1925年，海森堡基於物理理論只處理可觀察量的認識，拋棄了不可觀察的軌道概念，並從可觀察的輻射頻率及其強度出發，和玻恩、約爾當一起建立起矩陣力學；1926年，薛丁格基於量子性是微觀體系波動性的反映這一認識，找到了微觀體系的運動方程，從而建立起波動力學，其後不久還證明了波動力學和矩陣力學的數學等價性；狄拉克和約爾丹各自獨立地發展了一種普遍的變換理論，給出量子力學簡潔、完善的數學表達形式。
當微觀粒子處於某一狀態時，它的力學量（如坐標、動量、角動量、能量等）一般都不具有確定的數值，而具有一系列可能值，每個可能值以一定的概率出現。當粒子所處的狀態確定時，力學量具有某一可能值的概率也就完全確定。這就是1927年，海森伯得出的測不準關係，同時玻爾提出了並協原理，對量子力學給出了進一步的闡釋。
20世紀70年代以來，關於遠隔粒子關聯的實驗表明，類空分離的事件存在著量子力學預言的關聯。這種關聯是同狹義相對論關於客體之間只能以不大於光速的速度傳遞物理相互作用的觀點相矛盾的。於是，有些物理學家和哲學家為了解釋這種關聯的存在，提出在量子世界存在一種全局因果性或整體因果性，這種不同於建立在狹義相對論基礎上的局域因果性，可以從整體上同時決定相關體系的行為[2]。
量子力學表明，微觀物理實在既不是波也不是粒子，真正的實在是量子態。真實狀態分解為隱態和顯態，是由於測量所造成的，在這裡只有顯態才符合經典物理學實在的含義。微觀體系的實在性還表現在他的不可分離上。量子力學把研究的對象以及所處的環境看作一個整體，它不允許把世界看成由彼此分離的、獨立的部分組成的。關於遠隔粒子關聯實驗的結論，也定量地支持了量子態不可分離[2]。
波爾理論
玻爾，量子力學的傑出貢獻者，玻爾指出：電子軌道量子化概念。玻爾認為，原子核具有一定的能級，當原子吸收能量，原子就躍遷更高能級或激發態，當原子放出能量，原子就躍遷至更低能級或基態，原子能級是否發生躍遷，關鍵在兩能級之間的差值。根據這種理論，可從理論計算出裡德伯常量，與實驗符合的相當好[3]。可玻爾理論也具有局限性，對於較大原子，計算結果誤差就很大，玻爾還是保留了宏觀世界中軌道的概念，其實電子在空間出現的坐標具有不確定性，電子聚集的多，就說明電子在這裡出現的概率較大，反之，概率較小。很多電子聚集在一起，可以形象的稱為電子云[3]。
量子力學在低速、微觀的現象範圍內具有普遍適用的意義。它是現代物理學基礎之一，在現代科學技術中的表面物理、半導體物理、凝聚態物理、粒子物理、低溫超導物理、量子物理以及分子物理學等學科的發展中，都有重要的理論意義。量子力學的產生和發展標誌著人類認識自然實現了從宏觀世界向微觀世界的重要飛躍。
郭奕玲，沈惠君.物理學史.北京：清華大學出版社，1993.
李豔平，申先甲.物理學史教程.北京：科學出版社，2006.