量子力學的應用
在許多現代技術裝備中,量子物理學的效應起了重要的作用.從激光、電子顯微鏡、原子鐘到核磁共振的醫(yī)學圖像顯示裝置,都關鍵地依靠了量子力學的原理和效應.對半導體的研究導致了二極管和三極管的發(fā)明,最后為現代的電子工業(yè)鋪平了道路.在核武器的發(fā)明過程中,量子力學的概念也起了一個關鍵的作用.
　　在上述這些發(fā)明創(chuàng)造中,量子力學的概念和數學描述,往往很少直接起了一個作用,而是固體物理學、化學、材料科學或者核物理學的概念和規(guī)則,起了主要作用,但是,在所有這些學科中,量子力學均是其基礎,這些學科的基本理論,全部是建立在量子力學之上的.
　　以下僅能列舉出一些最顯著的量子力學的應用,而且,這些列出的例子,肯定也非常不完全.實際上,在現代的技術中,量子力學無處不在.　　原子物理和化學
　　任何物質的化學特性,均是由其原子和分子的電子結構所決定的.通過解析包括了所有相關的原子核和電子的多粒子薛定諤方程,可以計算出該原子或分子的電子結構.在實踐中,人們認識到,要計算這樣的方程實在太復雜,而且在許多情況下,只要使用簡化的模型和規(guī)則,就足以確定物質的化學特性了.在建立這樣的簡化的模型中,量子力學起了一個非常重要的作用.
　　一個在化學中非常常用的模型是原子軌道.在這個模型中,分子的電子的多粒子狀態(tài),通過將每個原子的電子單粒子狀態(tài)加到一起形成.這個模型包含著許多不同的近似(比如忽略電子之間的排斥力、電子運動與原子核運動脫離等等),但是它可以近似地、準確地描寫原子的能級.除比較簡單的計算過程外,這個模型還可以直覺地給出電子排布以及軌道的圖像描述.
　　通過原子軌道,人們可以使用非常簡單的原則(洪德定則)來區(qū)分電子排布.化學穩(wěn)定性的規(guī)則(八隅律、幻數)也很容易從這個量子力學模型中推導出來.
　　通過將數個原子軌道加在一起,可以將這個模型擴展為分子軌道.由于分子一般不是球對稱的,因此這個計算要比原子軌道要復雜得多.理論化學中的分支,量子化學和計算機化學,專門使用近似的薛定諤方程,來計算復雜的分子的結構及其化學特性的學科.　　原子核物理學
　　原子核物理學是研究原子核性質的物理學分支.它主要有三大領域：研究各類次原子粒子與它們之間的關系、分類與分析原子核的結構、帶動相應的核子技術進展.　　固體物理學
　　以上這些例子,可以使人想象出固體物理有多么多樣性.事實上,凝聚態(tài)物理學是物理學中最大的分支,而所有凝聚態(tài)物理學中的現象,從微觀角度上,都只有通過量子力學,才能正確地被解釋.使用經典物理,頂多只能從表面上和現象上,提出一部分的解釋.