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然而,周子皓的回答仍旧迅速。
在他看到题目的瞬间,思维共享的南星已经给出答案。
周子皓没有半分思索停顿,迅速在白板上写出答案:“一维无限深势阱第一激发态波函数……概率密度p=|……,令导数为零,极大值位置为x=a4和x=3a4。”
“平均作用力利用势能梯度与统计平均求解,f=-d??v??dx,势阱内势能为零,结合边界条件推导,最终平均作用力大小为π??????(ma??)。”
陈连云眼底闪过讶异与欣赏,仿佛发现了宝藏。
他看向电脑中的物理题,决定放弃普通题目,抛出更高难度考题。
“求解一维无限深方势阱中,粒子的定态波函数与能量本征值,并推导阱内粒子坐标算符的矩阵元形式。”
这道题融合量子力学核心考点,涉及严谨的薛定谔方程求解与矩阵运算,是物理专业大二的知识水平。
陈连云看周子皓的眼神,不再是看一名普通高中生。
然而周子皓并不知道。
他一个学渣,根本分不清高中物理和大学物理的区别——反正他都看不懂。
他只是照常将南星给的答案抄到白板上:
“设定势阱区间0≤x≤a,势能为0,外部势能无穷大,代入定态薛定谔方程,结合边界条件……解得定态波函数为ψ??(x)……能量本征值e??=……坐标算符x的矩阵元x????=??m|x|n??,积分求解得:……当m-n为偶数时,矩阵元为0。”
陈连云站起身,脸上满是难以置信的惊叹,嘴角却扬着抑制不住的笑意。
直播间弹幕彻底疯了,满屏都是惊叹号和膜拜言论,还有观众疯狂刷起礼物,文字中都透着激动:
【我勒个去!
周子皓都不用分析吗?大脑是计算机吧!
】
【陈老师真的被惊到了!
】
【之前觉得顾神已经够强了,没想到周子皓更是降维打击!
】
【我宣布周子皓是真学霸!
】
【陈老师快出题!
我还想看!
这不比看唱跳有意义吗!
】
见周子皓轻松破解物理难题,陈连云索性开启第三轮测试。
他点开电脑中的物理奥赛文件夹,鼠标顿了顿,直接点开国赛真题集的文件。
“试推导朗道能级的量子化条件,说明其在量子霍尔效应中的物理本质,同时分析朗道能级简并度与外磁场的关系。”
这道题触及凝聚态物理前沿,朗道能级、量子霍尔效应,属于物理前沿研究领域。
别说高中生,就连本科物理系学生都极少深入学习,完全是拔高到科研入门的难度。
不只观众纷纷表示看不懂,周子皓也看不懂。
所以他很淡定的写下了南星给的答案。
“在均匀垂直磁场中,二维电子气的运动哈密顿量量子化后,电子能量呈现离散的朗道能级,量子化条件为e??……,其中w_c……为回旋频率。”
“其在量子霍尔效应中的本质是:磁场使电子做回旋运动,形成离散能级,费米面填充朗道能级,导致霍尔电导呈现量子化平台。”
“朗道能级简并度与磁场成正比,表达式为n=ebl??h,磁场越强,简并度越高。”
满满一整张白板,不够写了,周子皓还附带解说,务必要让直播前的观众也听得懂。
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