The 1925 revolution of matrix mechanics and how to celebrate it in modern quantum mechanics classes

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作者
J. Tran,Leanne Doughty,J. K. Freericks
出处
期刊:American Journal of Physics [American Institute of Physics]
卷期号:93 (1): 14-20
标识
DOI:10.1119/5.0195658
摘要

In 1925, Heisenberg, Born, and Jordan developed matrix mechanics as a strategy to solve quantum-mechanical problems. While finite-sized matrix formulations are commonly taught in quantum instruction, following the logic and detailed steps of the original matrix mechanics has become a lost art. In preparation for the 100th anniversary of the discovery of quantum mechanics, we present a modernized discussion of how matrix mechanics is formulated, how it is used to solve quantum-mechanical problems, and how it can be employed as the starting point for a postulate-based formulation of quantum-mechanics instruction. We focus on the harmonic oscillator to describe how quantum mechanics advanced from the Bohr–Sommerfeld quantization condition, to matrix mechanics, to the current abstract ladder-operator approach. We also describe a number of different activities that can be included in the quantum mechanics classroom to celebrate this centennial.

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