导读:本文包含了相干物质波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:物质波,衍射,量子理论,路径积分
相干物质波论文文献综述
唐厚礼[1]（2011）在《物质波衍射和退相干现象的研究》一文中研究指出为了解释黑体辐射的光谱,德国物理学家普朗克提出“量子”的观点。1905年爱因斯坦提出这些“量子”是真实的粒子,我们称之为“光子”。他成功的解释了光电效应。1923年,法国物理学家德布罗意(L.de Broglie)(1892～1987)提出电子也具有波动性。这个观点很快就被实验所证明。这表明实物粒子具有波粒二象性。也就是说所有的微观粒子既是“波”又是“粒子”。后来大量的中子,甚至原子、大分子等微观粒子的衍射现象也在试验中的被观察到。许多理论工作者也对这一现象进行了研究。这篇文章中我们将用量子力学的方法研究物质波衍射问题。首先我们使用薛定谔方程严格算出微观粒子的在缝中的波函数。然后我们应用路径积分的方法计算出的微观粒子的衍射波函数。所得的波函数具有统计意义,因此我们便就得到了衍射强度。通常衍射试验中重要的问题是建立确切模型来解释实验中存在的相干缺失现象。这种现象可能由与是动力学无关的非相干现象引起。也可能由微观粒子与环境相互作用的退相干作用引起的。我们认为,在解释衍射图样的相干缺失现象时,这两种机制都是必要的。由于微观粒子在衍射的过程中不可避免的要与环境相互作用,尤其是在中子和大分子衍射中这种影响尤其明显。为此我们引入退相干机制对微观粒子衍射中相干缺失的现象加以解释。我们用一个唯象的理论模型来研究。在这个模型中我们加了一个阻尼项,并且只有一个经验参数相干度。尽管人们做了大量的微观粒子的狭缝衍射实验,却很少研究微观粒子圆孔衍射。我们认为圆孔衍射也是一种重要的衍射现象,它同样可以说明微观粒子波粒二象性。这样我们就用一个完整,统一的量子力学理论对微观粒子的衍射现象进行了解释.并将所得的结论与实验数据进行了比较。同时我们也利用这一理论得出一些新的结论,有待于实验是验证。(本文来源于《吉林师范大学》期刊2011-06-01）
段正路[2]（2009）在《相干物质波的非线性量子力学效应》一文中研究指出量子力学中的非线性效应一直广受关注。如凝聚态物理中涉及的原子核-原子核,电子-电子,原子核-电子之间多体作用让固体的物理性质丰富多彩。当玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)在实验上实现后,人们广泛地利用BECs内禀的非线性效应来研究量子力学中各种非线性效应,如孤子,非线性四波混频等。在本文中,我们利用BECs来研究量子力学中的另一个效应-非线性隧穿。量子力学和经典力学的一个显着区别在于量子粒子对高于其动能的势垒具有一定的透过几率,该效应被称之为量子隧穿效应。自量子力学框架建立以来人们在理论和实验上对该效应进行了广泛而深入的研究。同时,基于该效应人们研制了很多量子隧道效应器件,如隧道二极管,扫描隧道显微镜等等。在量子力学中,时间仅是一个相关参量,而非算符,所以时间不是一个可观测量。人们在研究一个过程所需要的时间时,无法像别的可观测量一样定义其平均值。因此在量子隧道效应的研究中,人们通过间接方法定义了多种隧穿时间,如相位时间,驻留时间等等。然而这些时间定义都无法取得一致认可,人们对隧穿时间一直争议不断。因此,研究量子粒子的隧穿时间问题具有重要的理论和现实意义。本文首先回顾了人们对量子粒子隧穿时间问题的研究历史和现状,详细列举了各种隧穿时间的定义。在第二章建立了二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体穿越激光场的一般方程。在此基础上,我们考虑BEC被约束在一维原子波导管内,这时可将叁维问题简化成一维问题,并得到了描述二能级原子BEC穿越激光场的一维矢量非线性薛定谔方程。在第二章后半部分,在不考虑非线性的情况下,我们通过求解一维矢量薛定谔方程,获得了二能级原子波隧穿问题的的平面波和波包解。随后讨论了基态原子穿越激光场所需的隧穿时间。第叁章主要研究了在研究隧穿问题中绝热近似的可靠性问题。我们首先对比了矢量模型下的精确解和绝热近似解,发现矢量模型下基态原子的隧穿时间与绝热近似下的结果有很多迥然相异的行为。通过分析发现造成这种现象的主要原因是二能级原子在光场内部基态和激发态原子波函数相互干涉。随后我们用小量展开的办法将精确解保留到二阶小量,此时的近似解和精确解完全吻合。第四章研究了BEC波包中原子间的两体碰撞效应对隧穿时间的影响。由于存在非线性,我们无法获得解析结果。因此采用数值求解非线性薛定谔方程的办法来模拟BEC波包的隧穿过程。首先我们研究了BEC波包穿越矩形激光束。通过模拟发现非线性对BEC波包穿越激光场具有重要的影响。非线性相互作用一是可以增大BEC波包的中心速度；二是可以改变有效势垒的高度和形状,进而影响BEC波包穿越光场所需的隧穿时间。随后我们研究了BEC波包穿越任意形状光束的隧穿时间。和矩形势垒相比,任意势场下的隧穿时间不会出现随宽度增大而饱和的现象。第五章在理论和实验上研究了超冷原子波包穿越红失谐聚焦高斯光束时的各种现象。研究表明,超冷原子波包穿越红失谐聚焦高斯光束时会出现聚焦,横向冷却及纵向超前等现象。聚焦现象说明红失谐聚焦高斯光束可以作为一个良好的原子光学透镜。(本文来源于《华东师范大学》期刊2009-09-01）
陈君[3]（2008）在《相干及部分相干物质波的传输特性研究》一文中研究指出激光冷却原子技术的发展以及玻色-爱因斯坦凝聚体在实验室的实现,为人们提供了研究相干物质波、部分相干物质波的实验平台。现有的理论研究主要针对绝对零度以及有限温度下的玻色-爱因斯坦凝聚体,其研究方法是基于平均场近似下的GP (Gross-Pitaeviskii)方程以及两组分的方法。物质波体系被分离成凝聚组分和非凝聚组分,其内部动力学问题得到了较多的研究。在研究物质波的传输、演化特性时,人们所关心的是物质波作为一个整体的密度及位相演化情况。本论文研究的主要内容是相干及部分相干物质波的传输特性。与平均场近似下的GP方程及两组分方法不同,本论文中我们始终把物质波体系当作一个整体来进行处理。张量光学是处理光束叁维演化的简便而有效的方法。它不但可以分析叁维各个方向的演化情况,还可以分析各个方向存在着耦合的情况。在物质波领域,由于实验装置的各种不对称设置,相干物质波会表现出非均匀、各向异性的像散特性。常规的标量ABCD方法已经不能描述和研究这种特殊的物质波了。针对这种情况,本论文根据光波与物质波的相似性,从海森堡方程出发,把张量的形式发展到了物质波领域。推导出一般像散物质波的张量ABCD定律。经过计算,我们发现,一般像散物质波的原子密度和等相面在演化过程中会发生旋转。冷原子体系和非理想BEC可看成部分相干的物质波,我们提出了部分相干物质波的张量ABCD定律。该定律针对的是广泛存在于实验的,具有部分相干性的冷原子物质波体系。部分相干物质波的张量ABCD定律描述了物质波场一阶关联函数的演化和传输情况。利用该定律,本论文计算了部分相干物质波相干长度在重力场中的演化,发现演化和传输有助于物质波相干性的增加。原子与光子的重要不同是,原子之间存在着碰撞等相互作用,而光子之间不存在相互作用。本论文研究了具有原子间排斥相互作用的物质波的演化情况。本论文把非线性光学的等效复曲率方法发展到了物质波领域,计算了相互作用物质波的几率振幅的演化。并比较了相互作用物质波与理想物质波(无相互作用的物质波)在物质波聚焦中的区别。本论文还采用数值计算的方法分析了相互作用物质波相位分布的情况。发现高斯型物质波的位相分布会由初始时刻的中心位相落后变成超前。相互作用物质波的位相随着空间位置的变化较理想物质波剧烈。本文的结果把光学中处理演化和传输的方法发展到物质波领域,找到物质波与光波之间的对应关系。本论文提出的物质波张量方法以及相关的张量ABCD定律是处理相干、部分相干物质波演化问题的简单而有效的方法。对进一步研究物质波的各种特性及其应用具有重要意义。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-04-01）
雷仕湛,张生佳[4]（1999）在《相干物质波》一文中研究指出目前,科学家正在开发研究原子激光器。这种激光器输出的是处于同一量子态的原子束流。它的出现将丰富人们对物质基本性质的认识,也给实际应用提供了广阔的前景。然而,科学家是沿着什么样的主线来进行研究的呢?回顾一下人们对物质波和激光认识的历史,不难对这个问题有一个清晰的认识。(本文来源于《科学》期刊1999年04期）
相干物质波论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
量子力学中的非线性效应一直广受关注。如凝聚态物理中涉及的原子核-原子核,电子-电子,原子核-电子之间多体作用让固体的物理性质丰富多彩。当玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)在实验上实现后,人们广泛地利用BECs内禀的非线性效应来研究量子力学中各种非线性效应,如孤子,非线性四波混频等。在本文中,我们利用BECs来研究量子力学中的另一个效应-非线性隧穿。量子力学和经典力学的一个显着区别在于量子粒子对高于其动能的势垒具有一定的透过几率,该效应被称之为量子隧穿效应。自量子力学框架建立以来人们在理论和实验上对该效应进行了广泛而深入的研究。同时,基于该效应人们研制了很多量子隧道效应器件,如隧道二极管,扫描隧道显微镜等等。在量子力学中,时间仅是一个相关参量,而非算符,所以时间不是一个可观测量。人们在研究一个过程所需要的时间时,无法像别的可观测量一样定义其平均值。因此在量子隧道效应的研究中,人们通过间接方法定义了多种隧穿时间,如相位时间,驻留时间等等。然而这些时间定义都无法取得一致认可,人们对隧穿时间一直争议不断。因此,研究量子粒子的隧穿时间问题具有重要的理论和现实意义。本文首先回顾了人们对量子粒子隧穿时间问题的研究历史和现状,详细列举了各种隧穿时间的定义。在第二章建立了二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体穿越激光场的一般方程。在此基础上,我们考虑BEC被约束在一维原子波导管内,这时可将叁维问题简化成一维问题,并得到了描述二能级原子BEC穿越激光场的一维矢量非线性薛定谔方程。在第二章后半部分,在不考虑非线性的情况下,我们通过求解一维矢量薛定谔方程,获得了二能级原子波隧穿问题的的平面波和波包解。随后讨论了基态原子穿越激光场所需的隧穿时间。第叁章主要研究了在研究隧穿问题中绝热近似的可靠性问题。我们首先对比了矢量模型下的精确解和绝热近似解,发现矢量模型下基态原子的隧穿时间与绝热近似下的结果有很多迥然相异的行为。通过分析发现造成这种现象的主要原因是二能级原子在光场内部基态和激发态原子波函数相互干涉。随后我们用小量展开的办法将精确解保留到二阶小量,此时的近似解和精确解完全吻合。第四章研究了BEC波包中原子间的两体碰撞效应对隧穿时间的影响。由于存在非线性,我们无法获得解析结果。因此采用数值求解非线性薛定谔方程的办法来模拟BEC波包的隧穿过程。首先我们研究了BEC波包穿越矩形激光束。通过模拟发现非线性对BEC波包穿越激光场具有重要的影响。非线性相互作用一是可以增大BEC波包的中心速度；二是可以改变有效势垒的高度和形状,进而影响BEC波包穿越光场所需的隧穿时间。随后我们研究了BEC波包穿越任意形状光束的隧穿时间。和矩形势垒相比,任意势场下的隧穿时间不会出现随宽度增大而饱和的现象。第五章在理论和实验上研究了超冷原子波包穿越红失谐聚焦高斯光束时的各种现象。研究表明,超冷原子波包穿越红失谐聚焦高斯光束时会出现聚焦,横向冷却及纵向超前等现象。聚焦现象说明红失谐聚焦高斯光束可以作为一个良好的原子光学透镜。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
相干物质波论文参考文献
[1].唐厚礼.物质波衍射和退相干现象的研究[D].吉林师范大学.2011
[2].段正路.相干物质波的非线性量子力学效应[D].华东师范大学.2009
[3].陈君.相干及部分相干物质波的传输特性研究[D].浙江大学.2008
[4].雷仕湛,张生佳.相干物质波[J].科学.1999