量子力学基础理论范例(3篇)

量子力学基础理论范文篇1

关键词量子力学教学内容教学方法

中图分类号：G420文献标识码：A

TeachingMethodsandPracticeofQuantumMechanicsof

MaterialsPhysicsProfessional

FUPing

(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan,Hubei430073)

AbstractForthedifficultiesfacedbystudentsinMaterialsprofessionaltolearnquantummechanicsphysicscourse,byasummaryofteachingpracticeinrecentyears,fromtheteachingcontent,teachingmethodsandmeansofexplorationandpractice,studentsmobilizetheenthusiasmandinitiative,andachievedgoodteachingresults.

Keywordsquantummechanics;teachingcontent;teachingmethods

0引言

量子力学是研究微观粒子（如原子、分子、原子核和基本粒子等）运动规律的物理学分支学科，它和相对论是矗立在20世纪之初的两座科学丰碑，一起构成了现代物理学的两块理论基石。相对论和量子力学彻底改变了经典物理学的世界观，并且深化了人类对自然界的认识，改造了人类的宇宙观和思想方法，它使人们对物质存在的方式及其运动形态等的认识产生了一个质的飞跃。

量子力学是材料物理专业一门承前启后的专业基础必修课：量子力学的教学必须以数学为基础，包括线性代数、概率论、高等数学、数理方法等，其又是后续课程材料科学基础、固体物理、材料物理、纳米材料等的理论基础。可见，量子力学课程在材料物理专业的课程体系中占有非常重要的地位，学生掌握的程度直接影响后续专业课程的学习。作者近年来一直从事量子力学的教学工作，针对量子力学课程教学过程中存在的现象和问题，进行了较深入细致的思考与探讨，在实际教学过程中对本课程的教学方法进行了探索与实践，收到了较好的教学效果。

1量子力学教学面临的难点

量子力学研究的是微观粒子的运动规律，微观粒子同宏观粒子不同，看不见，摸不着，只有借助于探测器才能察觉它的存在和属性。材料物理专业学生之前学习的基本上是经典物理，而量子力学理论无法用经典理论进行解释，学生对此感到难于理解。因此，经典物理的传统观念对学生思想的束缚，构成了学生学习量子力学的思想障碍；量子力学可以说无处不“数学”，由于材料物理专业学生在数学基础方面与物理专业学生相比较为薄弱，在学习过程中普遍感到数学计算繁难，对大段的数学推导表现出畏难情绪。可见，量子力学对数学的精彩诠释却构成了学生学习量子力学的心理障碍。这两大障碍势必会影响量子力学和后续课程的学习。在这种情况下，我们应当怎样开展量子力学教学从而使学生重视并努力学好该课程就成了一个严峻的挑战。

2明确教学重点和难点、有的放矢

要讲授一门课程，首先应该对课程内容有一个清晰的认识。量子力学的内容可以包括三个方面：一是介绍产生新概念的历史背景及一些重要实验；二是提出一系列不同于经典物理学的基本概念与原理，如波函数、算符等概念和相关原理，是该课程的核心；三是给出解决具体实际问题的方法。三部分内容相互联系，层层推进，形成完整的知识体系。作为引导者，教师应在这三部分内容的教学过程中帮助学生成功地突破两大束缚。第一部分内容教师应考虑如何引导学生入门，从习惯古典概念转而接受量子概念。在讲授这部分内容时要将重点放在“经典”向“量子”的过渡上，引出量子力学与经典力学在研究方法上的显著不同：经典力学是将其研究对象作为连续的不间断的整体对待，而量子力学将其研究对象看成的间断的、不连续的。学生在学习这部分时应仔细“品尝”其中的“滋味”，以便启发自己的思维自然地产生一个飞跃，完成思想的突破。第二、三部分是量子力学学习的重点与难点，并且涉及大量的数学推导，教师应采取适当的教学手段，突出重点，强调难点。在物理学研究中，数学只是用来表达物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具，不能将物理内容淹没在复杂的数学形式当中。通过数学推导才能得到的结论，只需告诉学生，从数学上可以得到这样的结果就可以了，无需将重点放在繁难的数学推导上，否则会使学生本末倒置，忽略了对量子力学思想的理解。这样的教学可以帮助学生突破心理障碍，不会一提量子力学就想到复杂的数学推导，从而产生抵触情绪。成功地突破这两大障碍，是学习量子力学的关键。

3教学方法的改革

3.1利用现代技术改进教学手段

传统的板书教学能够形成系统性的知识框架，教师在板书推导的过程中，学生有时间反应和思考，紧跟教师的思路，从而可以详细、循序渐进地吸收所学知识，并培养了良好的思维习惯。但全程板书会导致上课节奏慢，授课内容有限。目前随着高校教学改革的推进，授课学时相继减少，对于传统教学方式来讲，要完成教学任务比较困难。这就要借助现代科技手段进行教学改革，包括多媒体课件的使用和网络教学。但是在量子力学教学中，一些繁杂公式的推导，如果使用多媒体课件，节奏会较快，导致学生目不暇接，来不及做笔记，更来不及思考，不利于讲授内容的消化吸收。鉴于此，对于量子力学课程，教学过程应采用板书和多媒体技术相结合的方式，充分发挥二者的优势，调动学生的学习积极性。

3.2建设习题库

量子力学课程理论抽象，要深入理解这些理论，在熟练掌握教材基本知识的基础上，需要通过大量习题的演练，循序渐近，才能检验自己理解的程度，真正学好这门课程。因此在教学过程中，强调做习题的重要性。有针对性地根据材料物理专业量子力学的教学大纲和教学内容，参考多本量子力学教材和习题集，利用计算机技术建设量子力学习题库，题型包括选择、填空、证明、简答和计算题等，内容涵盖各知识点，从简到繁、由浅至深。题库操作方便，学生可自行操作，并对所做结果进行实时检查，从而清楚自己掌握本课程的程度。这一方式在近几年的教学中取得了良好的教学效果。

3.3加强与学生互动，调动学生的学习积极性

教学是一个师生互动的过程，应让学生始终处于主动学习的位置而不是被动的接受。量子力学课程的学习更应积极调动学生的积极性，因此教师应在教学过程中加强与学生的互动。增设课前提问、课后讨论环节，认真批改作业，积极发现学生学习过程中存在的问题，并及时对问题进行深入讲解，解决问题。另外，由于量子力学是建立在一系列基本假定基础之上的，抽象难懂，鉴于学生难接受的情况，在授课时注意理论联系实际，尽可能进行知识的渗透和迁移，将量子力学在实际中的应用穿插于教学之中，丰富教学内容，开拓学生视野，从而调动学生的学习兴趣和积极性。

4结语

通过近年来教学经验的总结和探索，形成了一套适合材料物理专业量子力学课程教学的方法，该方法教学效果良好。在近几年的研究生入学考试中，学生量子力学课程的成绩优秀，说明采用这样的教学方法是成功的。

资助项目：武汉工程大学2010年校级教学研究项目（X201037）

量子力学基础理论范文

>>2013年10月湖北自考真题

>>2013年10月湖北自考答案

2013年10月湖北自考科目（自学考试各个专业的考试科目不同，具体点击查看：自学考试科目）

专业层次学制主要课程音乐教育专科两年大学语文、基础乐理、视唱练耳、基础声乐、基础和声、合唱与指挥基础、基础钢琴、艺术概论、民族民间音乐、音乐欣赏、中学音乐教学法、计算机应用基础、计算机应用基础实践、基础钢琴实践、基础声乐实践、本科两年英语(二)、中外音乐史、中外音乐欣赏、和声学、音乐作品分析、歌曲写作、音乐教育学、音乐美学、简明配器法、歌曲钢琴伴奏、声乐实践、歌曲钢琴伴奏、声乐实践、歌曲钢琴伴奏实践、视唱练耳实践、毕业论文经济法专科两年大学语文、法理学、宪法学、民法学、民事诉讼法学、公司法、经济法概论、刑法学、合同法、税法、国际经济法概论、劳动法、计算机基础、人力资源管理本科两年英语（二）、行政处罚法、行政复议法学、国家赔偿法、经济法学原理、企业与公司法、行政法学、劳动法、金融法概论、房地产法、环境法学、税法原理、行政诉讼法、财务管理学（辅修）市场营销专科两年政治经济学（财经类）、高等数学（一）、基础会计学、经济法概论（财经类）、大学语文（专）、国民经济统计概论、消费心理学、谈判与推销技巧、企业管理概论、公共关系学、广告学（一）、市场营销学、市场调查与预测、计算机应用基础（含实践）本科两年英语（二）、高等数学（二）、市场营销策划、金融理论与实务、商品流通概论、消费经济学、国际商务谈判、国际贸易理论与实务、企业会计学、国际市场营销学、管理系统中计算机应用（含实践）公共关系本科两年人际关系学、公共关系口才、现代谈判学、公共关系案例、国际公共关系、公关政策、企业文化、创新思维理论与方法、领导科学、人力资源管理（一）、现代资源管理（一）、广告运作策略行政管理专科两年大学语文（专）、政治学概论、法学概论、现代管理学、行政管理学、市政学、人力资源管理（一）、公文写作与处理、管理心理学、公共关系学、社会研究方法、秘书工作、计算机应用基础（含实践）本科两年英语（二）、当代中国政治制度、西方政治制度、公共政策、领导科学、国家公务员制度、行政组织理论、行政法与行政诉讼法（一）、社会学概论、中国行政史、中国文化概论、普通逻辑、财务管理学、秘书学概论、企业管理概论汉语言文学专科两年文学概论、中国现代文学作品选、中国当代文学作品选、中国古代文学作品选（一、二）、外国文学作品选、现代汉语、古代汉语、写作等本科两年美学、中国现代文学史、中国古代文学史（一、二）、外国文学史、语言学概论、英语（二）、两门选修课、毕业论文涉外秘书学专科两年英语（一）、大学语文（专）、公共关系、外国秘书工作概况、涉外秘书实务、涉外法概要、本科两年英语（二）、中外文学作品导读、国际贸易理论与实务、经济法概论、秘书语言研究、公关礼仪、交际语言学、国际商务谈判、中外秘书比较、口译与听力等对外汉语本科两年现代汉语、实用英语、中国古代文学、中国现当代文学、外国文学、外国文化概论、对外汉语教学概论、英语表达与沟通（实践环节）毕业论文等英语翻译专科两年英语写作基础、综合英语（一二）、英语阅读（一）、英语国家概况、英语笔译基础、初级英语笔译、初级英语口译、英语听力本科两年中级笔译、高级笔译、中级口译、同声传译、英汉语言文化比较、第二外语（日/法）、高级英语、英美文学选读、毕业论文日语专科两年基础日语（一二）、日语语法、日本国概况、日语阅读（一二）、经贸日语、日语听力、日语口语本科两年高级日语（一二）、日语句法篇章法、日本文学选读、日汉翻译、第二外语（英/法）、现代汉语、计算机应用基础、日语口译与听力、毕业论文英语专科两年综合英语（一二）、英语阅读（一二）、英语写作基础、英语国家概况、英语听力，口语等本科两年英语写作、高级英语、英美文学选读、英语翻译、经贸知识英语、口译与听力、二外（日语）等外贸英语专科两年综合英语（一二）、英语阅读（一）、英语写作基础、英语国家概况、国际贸易理论与实务、英语听力、口语、外贸英语阅读等本科两年英语写作、高级英语、英美文学选读、英语翻译、经贸知识英语、外贸口译与听力、二外（日语）等公共事业管理专科两年计算机应用基础、公共事业管理概论、社会学概论、管理学原理、人力资源开发与管理、公共关系、社会调查与方法、行政管理学、文教事业管理、计划生育管理、秘书学概论、计算机应用基础（实践）等本科两年英语（二）、公共管理学、公共政策、公共事业管理、公共经济学、非政府组织管理、行政法学、人力资源管理（一）、管理信息系统、毕业论文等工商企业管理专科两年计算机应用基础、基础会计学、经济法概论、国民经济统计概论、企业管理概论、生产与作业管理、市场营销学、中国税制、企业会计学、人力资源管理、企业经济法（辅修）、民法学（辅修）；本科两年英语（二）、高等数学、管理系统中计算机应用、国际贸易管理与实务、管理学原理、财务管理、金融理论与实务、企业经营战略、组织行为学、质量原理、企业管理咨询、合同法（辅修）、行政法学（辅修）。国际贸易专科两年高等数学、法律基础、计算机应用基础、英语、国际贸易实务、国际金融、国际商法、中国对外贸易、WTO知识概论、市场营销学等本科两年国际市场营销学、世界市场行情、国际商务谈判、企业会计学、国际运输与保险、西方经济学、外国经贸知识选读、涉外经济法、经贸知识英语等金融管理专科两年证券投资分析、保险学原理、银行会计学、商业银行业务与管理、货币银行学、财政学、经济法概论、基础会计学、管理学原理等本科两年管理会计实务、国际财务管理、公司法律制度研究、英语（二）、电子商务概论、组织行为学、风险管理、高级财务管理、审计学、政府政策与经济学等会计（电算化）专科两年英语（一）、大学语文、高等数学（一）、基础会计学、国民经济统计概论、数据库及应用、财政与金融、会计电算化、成本会计、财务管理学、计算机应用基础、经济法概论（财经类）本科两年高等数学（二）、、英语（二）、数据结构、审计学、管理学原理、通用财务软件、计算机网络基础、财务报表分析（一）、金融理论与实务、高级财务软件、操作系统。加考课程：会计电算化、财务管理学、成本会计、基础会计学、政治经济学（财经类）人力资源管理专科两年管理学原理、组织行为学、人力资源管理学、人力资源经济学、企业劳动工资管理、劳动就业论、社会保障、劳动与社会保障法、公共关系学、应用文写作等本科两年企业战略管理、人力资源战略与规划、人力资源培训、人事测评理论与方法、人力资源薪酬管理、绩效管理、人力资源开发管理理论与策略、管理信息系统等文化事业管理专科两年英语（一）、写作、中国文化概论、文化管理学、文化行政学、文化政策与法规、文化经济学、文化策划与营销、艺术概论、社会学概论、民间文学、计算机文化产业本科两年英语（二）、中国文化导论、文化产业与管理、文化产业创意与策划、文化市场与营销、外国文化导论、媒介经营与管理、文化服务与贸易经济信息管理专科两年高等数学、计算机网络基础、计算机应用技术、计算机软件基础、计算机组成原理、经济信息导论、计算机信息基础、信息经济学等本科两年英语（二）、应用数学、中级财务会计、计算机网络技术、社会研究方法、网络经济与企业管理、数据库及应用、电子商务概论、高级语言程序设计、应用数理统计、经济预测方法。游戏软件开发技术专科两年英语（一）、高等数学、计算机游戏概论、高级语言程序设计、游戏作品赏析、计算机网络技术、游戏软件开发基础、市场营销、动画设计基础等本科两年英语（二）、游戏创意与设计概论、可视化程序设计、艺术设计基础、多媒体应用技术、DirectX、Java语言程序设计、游戏开发流程与引擎原理、游戏架构导论、软件工程、游戏心理学等电子商务专科两年电子商务英语、经济学（二）、计算机与网络技术基础、市场营销（三）、基础会计学、市场信息学、国际贸易实务（三）、电子商务概论、商务交流（二）、网页设计与制作、互联网软件应用与开发、电子商务案例分析、综合作业本科两年英语（二）、数量方法（二）、电子商务法概论、电子商务与金融、电子商务网站设计原理、电子商务与现代物流、互联网数据库、网络营销与策划、电子商务安全导论、网络经济与企业管理、商法（二）信息技术教育本科两年英语（二）、物理（工）、数据库原理、数据结构、计算机网络与通信、计算机系统结构、软件工程、数值分析、面向对象程序设计、计算机辅助教育、高级语言程序设计、数字逻辑、中学信息技术教学与实践研究计算机及应用专科两年大学语文、高等数学、英语（一）、模拟电路与数字电路、计算机应用技术、汇编语言程序设计、数据结构导论、计算机组成原理、微型计算机及其接口技术、高级语言程序设计（一）、操作系统概论、数据库及其应用、计算机网络技术本科两年英语（二）、高等数学、物理（工）、离散数学、操作系统、数据结构、面向对象程序设计、软件工程、数据库原理、计算机系统结构、计算机网络与通信电子政务专科两年行政管理学、公文写作与处理、公共事业管理、行政法学、经济管理概论、办公自动化原理及应用、政府信息资源管理、电子政务概论、管理信息系统、计算机应用技术本科两年英语（二）、公共管理学、电子政务理论与技术、政府经济学、信息化理论与实践、网站建设与管理、计算机网络与通信、电子政务案例分析、信息与网络安全管理电子技术专科两年英语（一）、电工原理、高等数学、线性代数、线性电子电路、非线性电子电路、数字电路、计算机基础与程序设计、电子测量、音响技术、微型计算机原理及应用、办公自动化设备、电子工程本科两年英语（二）、高等数学(工本)、物理(工)、复变函数与积分变换、概率论与数理统计(二)、工程经济、信号与系统、计算机软件基础(二)、数字信号处理、单片机原理与应用、自动控制理论(二)、声视频技术服装设计专科两年构成艺术、服装工艺、服装结构设计、服装款式设计、服装纸样设计、服装市场营销等本科两年服装设计、服装纸样设计、服装图形设计、服装计算机辅助设计、服装立体剪裁、展示工艺、企业形象设计、服装饰品设计等数控技术专科两年机械设计基础、公差配合与技术测量、数控编程与操作、CAD/CAM、电工学等本科两年模拟数字及电力电子技术、传感器与监测技术、微型计算机原理与接口技术、机床数控原理、CAD/CAM软件应用、模具与现代加工技术等视觉传达设计专科两年构成艺术、插图艺术设计、包装结构与包装装潢设计、平面广告设计、机构形象设计（VI）、商品摄影、POP与DM广告设计等本科两年书籍装帧设计、包装工艺与设计、创意网页设计、影视广告、方案与脚本、室内设计、景观设计、展示设计、家具设计动漫设计专科两年构成艺术、字体设计、动画基础、动画运动、电脑图像设计、动画概论本科两年漫画设计、动画场景设计、动画分镜头、二维动画制作、三维动画制作动画特效合成、动画创作生物技术专科两年普通生物学、食品分析与检验、发酵工艺学、生物制药技术、生物化学、微生物学、细胞工程、基因工程、酶学、病毒学、现代生物技术导论等生物工程本科两年英语、工程制图、化工原理、生物工艺学、微生物遗传与育种、生化工程、生物制药学、生化分离工程、高等数学等食品工程专科两年基础化学、食品化学、食品微生物学、食品工艺学、食品分析本科两年食品工程原理、食品营养、食品加工技术、酿造食品加工、食品法规、食品包装与设计、农产品储藏运销学、计算机应用基础景观园林本科两年英语、园林工程制图、园林艺术原理、景观生态学、园林建筑学、园林CAD、园林规划设计、园林工程学、3DMAX、园林植物保护学、园林美学新闻专科两年计算机应用基础（含实践）、汉语基础、社会学概论、中国现代文学作品选、新闻学概论、中国新闻事业史、新闻采访写作、报纸编辑、广播新闻与电视新闻、广告学、新闻心理学本科两年英语（二）、新闻评论写作、新闻摄影、外国新闻事业史、中外新闻作品研究、传播学概论、公共关系学、新闻事业管理、文学概论应用心理学专科两年大学语文、实验心理学、生理心理学、发展心理学、教育心理学、心理与教育统计学、社会心理学、管理心理学、医学心理学、心理测量、普通心理学（含实践）、计算机应用基础（含实践）本科两年英语（二）、认知心理、心理学研究方法、心理学史、变态心理学、学习心理学、心理咨询原理与技术（含实践）、学校心理学、心理诊断、行为改变技术（含实践）小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量子力学基础理论范文

摘要：凝聚态物理学作为物理学的一大分支，其研究前景十分广泛。凝聚态物理学是研究凝聚态物质的物理性质以及它们的微观结构的学科。其通过分析构成凝聚态物质的电子、离子、原子、分子的运动形态和运动规律，从而对凝聚态物质的物理性质进行认知。凝聚态物质是固体物理学的一个拓展方面，研究的物质的典型特征之一是其具有多种形态。同时，凝聚态物理学也为材料研究引入了新的体系。本文就目前凝聚态物理学发展情况，对其中的基本概念的产生、含义及其发展进行阐述。

关键词：凝聚态物理学；基本概念；特点阐述

凝聚态物理学的基本概念需根据物质世界的层次化进行阐述效果会更加明了。作为一门至今仍然拥有丰富生命力的研究学问，凝聚态物理学时时刻刻影响着我们生活的方方面面。例如，液态金属、溶胶、高分子聚合物等等物质的研究都和凝聚态物理学有着密不可分的联系。凝聚态物理学发展历史和其理论支撑，是对凝聚态物理学的基本概念进行阐述的基础。

一、凝聚态物理学发展历史

1、物质世界层次化

为了对凝聚态物理学基本概念进行阐述，首先就需要提到物质世界层次化的研究方式。纵观二十世纪的物理学发展，在二十世纪初，两大划时代的物理理论突破的出现，拉开了宇观物理学和微观物理学的探究序幕。两大理论即是相对论和量子论，相对论和量子理论是对传统物理学的质疑和挑战。其中，狭义相对论修正了经典物理学当中的电磁学和力学之间存在的矛盾；广义相对论则是为近代物理学当中的天体运行研究做出了巨大的贡献。量子论的建立正式拉开了现代物理学对于微观世界的研究，使得基于原子乃至更小系统的探究成为可能。现代物理学的研究方式正是基于这一种将物质世界进行分层的观点进行的，因为物理学当中的理论使用范围都有区别。例如，在宏观世界当中，牛顿力学成立；在微观世界当中，牛顿力学就难以支撑实验事实了。

2、凝聚B物理学的步步发展

从科学家开始探索微观世界开始，凝聚态物理学就悄然发展开来。科学家从原子物理出发，深入到原子核内外空间的研究，为了探索微观世界粒子的基本特性，建立了多代高能粒子加速器，使得近代微观物理学探索出中子、夸克、轻子类的微观粒子。同时，近代物理学的一条研究途径也是将原子物理作为基本主线。在这条研究主线当中，量子力学和统计物理学向结合，奠定了固定物理学的基础。固定物理学的逐渐发展扩大，演变为了凝聚态物理学。凝聚态物理学的研究发展从简单到复杂，从宏观到微观。其结合到其他学科（材料学、化学、生物学等）共同创新，取得了巨大成果。

二、凝聚态物理学的基本概念阐述

1、基本理论

凝聚态物理学基本概念中最重要的基础则是构建这门学科的理论支撑。其基本理论当中的核心即是量子物理和经典物理。根据凝聚态物理学的发展历史来看，量子物理理论推动了凝聚态物理学的发展，使其对众多实验研究成为可能。经典物理理论在凝聚态物理学中并非一无是处，仍在一些研究方面起着不可忽视的作用。两种理论知识在凝聚态物理学当中的应用都存在着自身的适用范围，下面对其进行比较说明。在中学物理中我们初步了解到，物质粒子具有二象性――粒子与波。在粒子的二象性当中，粒子所具有的波动性使得量子力学有别与经典力学。二者的适用范围的界限通常是一些临界温度、直径、场（电场、磁场）强等方面。

2、凝聚现象

凝聚态物理学的基础概念即是凝聚现象，然而凝聚现象在我们日常生活当中是随处可见的。大家都知道，气体可以凝结成固体或者是液体，液体和固体之间最明显的区别是液体的流动性。根据量子力学等理论分析，在某些临界温度附近，物质之间就发生凝聚现象。发生凝聚现象的物质往往具备一些新的物理性质。例如物质原有的沸点、导电性、光敏性等发生改变。

3、凝聚态物质的有序化

根据中学物理和化学的知识可知，物质反应在平衡状态时，其系统能量内能与熵等因素的影响。系统物质内能的上升使得系统趋于不稳定性，使得熵值增加。当温度下降时，凝聚态物质则趋于熵值下降和系统稳定，研究发现，凝聚态物质往往是某一种有序结构的物相。大量物质粒子所组成的系统表现出来的直观特征即是位置序，这也说明不同的粒子直接是存在着相互联系的。当然，也存在着粒子相互作用较弱的情况，其宏观表现即是粒子无序分布。在经典粒子系统当中，使得系统有序化的物理基础则是粒子和粒子之间的相互作用，这可当作是量子力学当中的一个问题处理。根据中学知识我们知道，在量子力学当中，物质粒子存在着位置不确定性和动量不确定性。根据上述进行总结，凝聚态物质是空间当中的凝聚体，而相对空间往往是分为两个方面。一方面是位置形态空间，另外的一方面是抽象的动量空间。凝聚态物质的有序化在这两个空间当中的存在形态极为丰富。

三、研究概念阐述

凝聚态物理学当中基本的研究概念在于以下几个方面。第一是固体电子论。对固定系统当中电子的行为研究是凝聚态物理学一直在努力的方向，按照电子行为的相互作用的大小，又将其分为三个小的区域。首先是弱关联区，这个区域的研究已经取得了巨大进展，也是构成半导体物理学的理论基础。其次是中等关联区域，主要研究对象包括的是一般的金属和强磁性的物质，其构成了磁铁学的物理基础。强关联区受能带理论发展的影响，目前其研究还有待开拓。第二是宏观量子态。宏观量子态研究当中对某些物质的超导现象的研究是一个重点，一些非常规的超导体研究也是目前科学家所努力的方向。第三是纳米结构与介观物理，凝聚态物理学对于一些简单物质的研究已经较为清楚。按照不同物质材料的结构尺度进行探究是凝聚态物理学研究的新方向之一，纳米结构和介观物理需要量子理论进行支撑，研究目的主要是为了获取材料和器件的复合体，同时创造出一些具有优良性能的物理材料。

四、总结

凝聚态物理学的理论基础是量子力学，目前量子力学的发展已经趋于完备。由于凝聚态物理学设计大量微观粒子的研究，其复杂程度较高，需要研究者从实验、计算、推演等方面开展研究。凝聚态物理学作为一门高新技术，其研究前景十分广阔。只要充分结合其他相关学科知识，加以探究，一定会取得更加丰硕的研究成果。

参考文献

[1]冯端，金国钧.凝聚态物理学中的基本概念[J].物理学进展，2000，20（1）：1-21.