插图来源
本页记录讲义所用实验图片、人物图与模型图的出处。图片均保存在本地,点击来源链接可以查看原始介绍。
单电子干涉实验
第一讲单电子干涉小节与独立样节采用以下资料。
- 逐点累积实验图: 外村彰(Akira Tonomura)团队;Wikimedia Commons贡献者Belsazar。图片页说明图像来自外村彰提供的材料。选用CC BY-SA 3.0许可,保留署名,原图未裁剪或改色,仅设置显示尺寸。
- 电子双棱镜装置示意: Hitachi,Double-slit experiment。文件为
figures/sample-electron/tonomura-apparatus.gif,用于说明电子源、双棱镜和探测器。该图按原网页出处署名,开放再分发许可尚未核实。 - 外村彰肖像: JST ERATO,研究项目介绍。文件为
figures/sample-electron/tonomura-portrait.jpg。开放再分发许可尚未核实。
实验论文:A. Tonomura等,Demonstration of Single-Electron Buildup of an Interference Pattern,American Journal of Physics 57,117–120(1989)。实验使用电子双棱镜,图中的条纹由逐次电子探测记录累积而成。
NIST离子阱照片
第一讲“光与控制”部分采用Y. Colombe/NIST摄影,图片编号11PML011。
来源:NIST:Quantum Computing—Ion Trapping。使用依据为NIST Copyrights and Disclaimers中关于未标注版权限制的公开资料及图片署名的说明。原图未修改,仅设置网页尺寸。图中展示用于操控离子的电极、支架与连线。
教师原课件中的人物和历史图片
以下图片取自教师提供的《从量子力学到量子信息科学.pptx》,保存在 figures/people/。文件名中的页码便于回查原课件。
| 文件 | 本讲用途 |
|---|---|
s4-image6.png |
普朗克不同时期肖像 |
s4-image9.png |
玻尔与爱因斯坦合影,玻尔在左、爱因斯坦在右 |
s4-image8.png |
玻尔肖像 |
s5-image10.png |
德布罗意肖像 |
s5-image11.png |
薛定谔肖像 |
s5-image12.png |
海森堡肖像 |
s12-image20.jpeg |
薛定谔猫的概念插图 |
s13-image23.png |
Bell肖像 |
s13-image22.jpeg |
2022年诺贝尔物理学奖相关人物图 |
s21-image30.png |
Feynman肖像 |
s21-image31.png |
Deutsch肖像 |
s25-image37.png |
Shor肖像 |
玻尔与爱因斯坦合影的摄影者为Paul Ehrenfest,可对照原照片资料页。图中左为玻尔、右为爱因斯坦,照片年份与正文所列工作年份不同。
其中,薛定谔猫插图内署名为“搜狐号@大可数学人生工作室”;2022年诺贝尔奖人物插画署名为Niklas Elmehed / Nobel Prize Outreach。
这些图片的当前可追溯来源是教师原课件;原摄影者、绘图者及开放许可尚未逐一核实。人物生平与物理史实另有正文文献支持。面向公开网站发布时,可逐张补齐许可或换用来源明确的替代图片。
本项目生成的模型图
第一讲中的黑体、光电效应、氢谱线、二能级、Bell装置与相关、半导体与受激辐射、模21周期及傅里叶概率图保存在 figures/lecture01/。它们根据本讲的模型生成:黑体近似对照图采用2000 K,并用相对误差标明有效范围;光电效应示例取逸出功2 eV;Bell采用理想偏振纠缠态 \(|\Phi^+\rangle=(|HH\rangle+|VV\rangle)/\sqrt2\),同方向测量结果相同;傅里叶图使用64标签、余数为1的11项条件态。
电子样节的复数箭头、八位置概率与模拟计数图,由 scripts/make_electron_sample.py 生成。补充讲义A中的Mach–Zehnder装置、复平面概率幅、干涉曲线与有限次计数图,由 scripts/make_figures.py 生成。有限次计数使用固定随机种子,展示理想模型的统计波动。
算法工作量增长图
第一讲开场的 figures/lecture01/complexity-growth.svg 由教学模型生成,比较朴素试除、数域筛启发式渐近主项与三次多项式示例。横轴为十进制位数,三条曲线分别在20位处归一化,纵轴为对数刻度。数域筛使用标准主项常数,蓝色多项式曲线用于说明增长类型。公式和参数见正文展开框。
黑体辐射的教学插图
正文对照图采用教师提供的教材截图,保存在 figures/external/textbook-blackbody.png。图中包含实验点及维恩、瑞利–金斯、普朗克曲线;截图未附教材名称、页码和实验温度,书目信息待补。
此前的IIT Bombay对照图已退出正文展示,旧文件仅作历史存档。
空腔图来自Samuel J. Ling、Jeff Sanny、William Moebs编写,OpenStax出版的《University Physics Volume 3》第6.1节:Blackbody Radiation,图6.2。图片原样保留,许可为CC BY-NC-SA 4.0。Access for free at OpenStax。
公式展开框中的 blackbody-limits.svg 由 scripts/make_blackbody_limits.py 根据2000 K下的三条公式绘制;上图比较0.25—6 μm的谱形,下图延伸到200 μm,以近似公式与Planck公式的比值标明误差不超过5%的有效范围。三条均为理论曲线。
黑体辐射与光电效应的视频、交互模拟
第一讲与课堂保持相同的视频选择。灯丝加热、光电效应和双缝动画三个MP4副本保存在 assets/videos/,可随讲义离线回看。PhET和OSP交互模型也随讲义保存;Quantum Flytrap选读实验与外部文献仍需联网。视频为实验演示或动画,模拟为理论模型的可视化。模拟来源与本地适配及光电效应说明保留原记录。
| 资源 | 提供者与来源 | 讲义中的用途 |
|---|---|---|
| 灯丝加热与黑体辐射 | BYU Physics Demonstrations,Blackbody radiation | 与课堂一致的约58秒实验视频,本地文件 blackbody-byu.mp4 |
| Blackbody Spectrum | PhET Interactive Simulations,University of Colorado Boulder,中文模拟 | 调温并比较谱峰位置、辐射强弱与颜色 |
| Photoelectric Effect | WSU Physics Videos,Weber State University,视频、实验说明 | 比较可见光和紫外光使带负电锌板放电的效果 |
| Photoelectric Effect Simulator | OSP Singapore;Fu-Kwun Hwang、lookang、tina、Félix J. García Clemente,资源与嵌入说明 | 分别改变波长、光强和电压,观察电子与电流 |
原子光谱的实验影像与交互模型
- 氢放电管的可见光谱图: Umop503的原创作品,Wikimedia Commons来源页,2021年4月19日,CC0 1.0。图像保存在
figures/external/hydrogen-emission-spectrum.png,原样使用;无波长标尺,正文不由像素位置推算波长或由图像亮度推算相对强度。 - 连续与线状光谱对比:
atomic-spectra-comparison.svg沿用课堂模型图,统一400—700 nm标尺;中性氢、氦、汞的代表性空气波长来自NIST氢表、氦表、汞表。不表示完整谱线清单或实测相对强度。原来的长光谱视频已从正文移除。 - Models of the Hydrogen Atom: PhET Interactive Simulations,University of Colorado Boulder,中文HTML5模拟、官方模型说明。本地HTML副本嵌入,提供光谱、能级两个页面;界面中原子动画和“实验”模式均为软件模拟。
此前生成的 balmer.svg 保留在公式后的计算展开框,用于核对模型波长与跃迁,正文的现象展示改用上述资源。
课后同步的图像与视频(2026年9月14日)
- 玻恩统计与不确定性:
born-distribution-wide.svg与uncertainty.svg沿用本课件的高斯模型图。前者是模拟计数与理论密度,后者使用无量纲单位,取ħ=1;均非历史实验数据。 - 双缝动画:
double-slit-cartoon.mp4和海报slide10-image18.png来自教师原PPT第10页;本地完整保留画面和音轨。动画的拟人化表现用于教学,不能据其画面推断粒子的经典轨迹或意识导致测量。 - 历史背景: 《上帝掷骰子吗?》封面与《奥本海默》海报来自教师原课件。
quantum-history-zhang.jpg是张天蓉所著《群星闪耀——量子物理史话》,对应清华大学出版社书目,2021年,ISBN 9787302565048。书名与副标题一起列出,作者单列。 - IBM整机照片:
ibm-quantum-system-two-2026.jpg来自IBM 2026年9月10日新闻稿的Poughkeepsie配图,版权归IBM。图中是美国既有Quantum System Two超导量子计算系统;新闻稿报道瑞士合作,不意味着该图摄于瑞士。发布日期与照片拍摄日期分开处理。
以上资源从当前课堂课件同步到讲义;复制不改变原始署名与许可条件。图片说明区分整机、装置部件、理论模型和实拍结果。