量子物理课程教学大纲
《量子力学》教学大纲
《量子力学》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称 Quantum Mechanics 课程代码 PHYS3004课程性质 专业必修课程 授课对象 物理学学 分 4学分 学 时 72学时主讲教师 修订日期 2021.9指定教材 曾谨言，《量子力学教程》，科学出版社，2000年二、课程目标（一）总体目标：本课程的知识目标：了解量子力学的实验基础和发展史、应用和前沿，及其对现代科学技术的支撑作用；系统掌握量子力学的基本概念、基本原理及处理量子系统实际问题的计算方法。
能力目标：掌握微观体系的物理研究方法和前沿进展，提高解决交叉学科领域量子问题的能力，锤炼科学思维能力和科研创新能力。
素质目标：掌握辩证唯物主义基本原理，建立科学的世界观和方法论；富有科学精神，勇于在物理学前沿及交叉领域探索、创新与攀登。
（二）课程目标：课程目标1：了解量子力学的发展简史，量子力学理论发展中的著名物理实验及其地位和作用；了解量子力学的诠释及适用范围；了解量子力学实验和理论研究的前沿进展和应用前景；使学生认识到量子力学理论在现代科学研究领域的重要性，掌握辩证唯物主义基本原理，建立科学的世界观和方法论。
课程目标2：掌握量子力学基本原理和基本计算方法，学会运用量子力学理论对一维定态若干问题，以及中心力场氢原子等问题的分析和处理；训练学生运用理论公式求解并分析量子系统的能力，培养和提高学生的抽象思维能力和解决交叉学科领域量子问题的能力。
课程目标3：掌握定态微扰论的近似计算方法，掌握利用含时微扰理论处理近代物理实验量子跃迁等的方法，掌握自旋及全同粒子体系的处理方法；培养和提高学生对非精确求解、自旋纠缠态等复杂系统的求解能力，掌握对近似解的误差分析和数据处理等基本技能，锤炼科学思维能力和科研创新能力。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标对应课程内容对应毕业要求课程目标1 第一章 波函数和薛定谔方程第四章 中心力场第六章 自旋与全同粒子第七章 微扰论与量子跃迁毕业要求3：了解物理学前沿和发展动态，新技术中的物理思想，熟悉物理学新发现、新理论、新技术对社会的影响。
《量子力学》教学大纲.doc
《量子力学》教学大纲课程名称:量了力学学分：4 总学时:72适用专业:应用物理学、物理学、光信息科学与技术一、本课程的性质和任务量子力学是物理学专业的一门重要专业必修课程，是物理相关专业本科生必修的四大理论课之一，是他们今后继续提高物理专业水平的一门专业基础理论课程。
同时，量了力学是近代物理学两大支柱之一，是描述微观世界运动规律的基础理论，已成为当今科学技术的基础，凡是涉及到微观粒子（比如分子、原子、电子等）的各门学科和新兴技术，都必须掌握量子力学。
本课程的任务是：使学生认识微观世界的特殊性，了解经典物理不能正确描述微观粒子的运动规律，认识到创立微观世界的理论一量子力学的必然性；使学生初步掌握量子力学的基本概念、原理和基本方法，能求解量子力学的一些基本问题；使学生熟悉量子力学在现代科学技术中各种重大应用。
二、本课程的教学内容和基本要求一、绪论1.了解光的波粒二象性的认识过程及量子物理学发展史；2.了解量了力学的研究对象；3.认识电子的波粒二象性，掌握德布罗意关于自山粒子的德布罗意波。
二、波函数和薛定愕方程1.掌握波函数统计解释的内容；2.掌握态迭加原理；3.掌握薛定谓方程和定态薛定退方程；4.掌握粒了流密度和粒了数守恒定律；5.熟悉解定态薛定愕方程的方法和步骤；掌握一维的简单应用，指出这些结果中表现出来的量子效应。
二、量子力学中的力学量1.掌握力学量用算符表示的含义；2.掌握动量算符和角动量算符的本征值和本征函数；3.掌握力学量测量结果的几率和平均值；4.掌握算符的基本对易关系，理解常见的测不准关系；5.了解氢原子问题的求解方法，掌握其结果的意义；6.理解量子力学中的守恒量。
四、态和力学量的表象1.掌握态和力学量在0表象中的表示；2.掌握算符的矩阵表示及量子力学公式的矩阵表示；3.理解不同表象之间的变换关系；4.了解狄拉克符号及应用，了解线性谐振了的占有数表象。
五、微扰理论1.理解非简并及简并定态微扰论的方法，掌握定态微扰理论的能量公式和波函数公式及其简单应用；2.了解变分法；3.了解含时微扰论、跃迁几率；4.了解光的发射与吸收、选择定则。
北京大学物理学院量子力学系列教学大纲
北京大学物理学院量子力学系列教学大纲课程号： 00432214新课号： PHY-1-044课程名称：量子力学开课学期：春、秋季学分： 3先修课程：普通物理（PHY-0-04*以上）、理论力学（PHY-1-051）、电动力学（PHY-1-043）基本目的：使得同学掌握量子力学的基本原理和初步的计算方法，适合于非物理类专业的同学选修。
内容提要：1．量子力学基本原理：实验基础、Hilbert空间、波函数、薛定谔方程、算符、表象变换、对称性与守恒律2．一维定态问题：一般讨论、自由粒子、一维方势阱、谐振子、一维势垒3．轨道角动量与中心势场定态问题：角动量对易关系、本征函数、中心势、三维方势阱、三维谐振子、氢原子4. 量子力学中的近似方法：定态微扰论、跃迁、散射。
5．全同粒子与自旋：全同性原理、自旋的表述、自旋与统计的关系、两个自旋的耦合、磁场与自旋的相互作用教学方式：课堂讲授教材与参考书：曾谨言，《量子力学教程》，北京大学出版社, 1999.学生成绩评定方法：作业10％、笔试90％课程号： 00432214新课号： PHY-1-054课程名称：量子力学I开课学期：春、秋季学分： 4先修课程：普通物理（PHY-0-04*以上）、高等数学、数学物理方法（PHY-1-011或以上）基本目的：使得同学掌握量子力学的基本理论框架和计算方法。
适合物理学院各类型同学以及非物理类的相关专业同学选修。
内容提要：1．量子力学基本原理：实验基础、Hilbert空间、波函数、薛定谔方程、算符、表象变换、对称性与守恒律2．一维定态问题：一般讨论、自由粒子、一维方势阱、谐振子、一维势垒3．轨道角动量与中心势场定态问题：角动量对易关系、本征函数、中心势、三维方势阱、三维谐振子、氢原子4．全同粒子与自旋：全同性原理、自旋的表述、自旋与统计的关系、两个自旋的耦合、磁场与自旋的相互作用；5．定态微扰论与变分法：定态微扰论、简并的情形、变分法6．跃迁与散射：跃迁几率、散射、Born近似、分波法教学方式：课堂讲授教材与参考书：●《量子力学导论》曾谨言, 北京大学出版社。
量子力学教学大纲
量子力学教学大纲课程编号：060092适用专业：物理学学时数：72学分数：41.课程类别：本课程是物理学专业的专业必修课2.教学目标：掌握量子力学的概念、原理和基本方法，能求解量子力学的一些基本问题；具有分析和处理量子力学问题的能力；了解现代量子力学发展的趋向，对量子力学理论有初步的了解；了解量子力学的基本知识在中学教学阶段中的作用。
通过多种近代物理实验的讲解，了解微观世界的特殊性，了解经典物理不能正确描述微观粒子的运动规律，认识到微观世界建立背后的理论——量子力学的必然性。
3.学时分配：见下表学时分配表第一章绪论教学时数：8学时重点难点：重点：了解经典物理遇到的困难，量子力学的建立过程。
微光粒子的波粒二象性。
难点：波粒二象性矛盾性的解释。
教学要求：了解：经典物理学的困难。
理解：波粒二象性矛盾性的辩证统一解释。
掌握：波粒二象性模型：λhP =的物理意义与它所包括的科学价值。
光的波粒二象性。
原子结构的波尔理论。
微光粒子的波粒二象性。
教学内容：（1）经典物理学的困难（2）光的波粒二象性（3）原子结构的波尔理论（4）微光粒子的波粒二象性第二章波函数和薛定谔方程教学时数：10学时重点难点：重点：波函数的统计解释，薛定谔方程的建立过程，用定态薛定谔方程处理势阱问题和线性谐振子问题。
难点：线性谐振子求解问题。
势垒贯穿。
教学要求：了解：量子力学理论的数学表示方式：薛定谔波动方程；波函数的统计解释。
理解：波粒二象性矛盾性的辩证统一解释——波函数的统计解释。
掌握：波函数的统计解释；定态薛定谔方程；一维无限深势阱的求解问题；定态薛定谔方程处理势阱问题和线性谐振子问题。
教学内容：（1）波函数的统计解释（2）态叠加原理（3）薛定谔方程（4）粒子流密度和粒子数守恒定律（5）定态薛定谔方程（6）一维无限深势阱（7）线性谐振子（8）*势垒贯穿第三章量子力学中的力学量教学时数：14学时重点难点：重点：表示力学量的算符；厄密算符本征函数的正交性；算符与力学量的关系。
《量子力学》课程教学大纲
《量子力学》课程教学大纲课程编号: 11122616课程名称：量子力学英文名称： Quantum Mechanics课程类型: 专业核心课总学时： 72 讲课学时： 72 实验学时：0学分： 5适用对象: 物理专业本科学生先修课程：高等数学、线性代数、原子物理学、数学物理方法、理论力学、电动力学等课程执笔人：李淑红审定人：孙长勇一、课程性质、目的和任务量子力学是物理专业的一门重要的专业基础理论课。
该课程是研究微观粒子运动规律的基础理论。
该课程的主要目的和任务：1、使学生了解微观粒子的运动规律，初步掌握量子力学的基本原理和处理具体问题的一些重要基本方法，为进一步学习和今后从事教学和科学研究打下必要的基础；2、使学生适当地了解量子力学在现代物理学中的应用和新进展，深化和扩大学生在普通物理学(特别是原子物理学)中所学过的有关内容，以适应现代物理学发展的状况和今后教学及科研工作的需要。
二、课程教学和教改基本要求量子力学是20世纪二十年代人们在总结了大量实验事实和旧量子论的基础上，通过一代物理学家的共同努力而建立起来的；它的基本概念除了与经典力学不同之外，还视量子力学的各种表述形式的不同而各异。
根据本课程的特点和计划学时，编制了适合学生水平的PPT教学课件，采用多媒体教学，增加课时容量；同时，注意到学生的接受情况，把传统教学和多媒体教学的优点结合起来，利用启发式教学方法；教学过程中介绍一些相关的前沿科研内容和动向，扩大学生的知识面，从而激发学生的学习兴趣。
通过课堂教学、自学、作业等环节使学生掌握所学内容，提高分析、归纳、推理的能力，为以后从事现代物理学研究打下坚实的理论基础。
三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容按照教育部颁布的量子力学教学大纲，本课程总学时为72学时，本大纲安排课堂讲授66学时，习题课6学时。
下面大纲中加带“*”号的为选讲内容，在教学过程中可视具体情况和总学时的多少，略讲或不讲，而以学生自学为主。
高等量子力学教学大纲
《高等量子力学》教学大纲一、课程信息课程名称：高等量子力学课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分，4先修课程：无选用教材：适用专业：课程负责人：二、课程简介本课程系统和详细地讲述了量子力学的基本概念、原理、处理问题的方法和些重要理论问题。
课程共分8章，内容不仅包括传统的量子力学基本概念和一般理论、二次量子化方法、辐射场的量子化及其与物质的相互作用、形式制才理论、相对论量子力学，还包括丘些年发展起来的量子力学测量问题、开放量子系统动力学和开放系统退相干。
三、课程教学要求注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。
“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。
关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”或"1”。
“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。
四、课程教学内容五、考核要求及成绩评定六、学生学习建议(-)学习方法建议1.依据专业教学标准，结合岗位技能职业标准，通过案例展开学习，将每个项目分成多个任务，系统化地学习。
2.通过每个项目最后搭配的习题，巩固知识点。
3.了解行业企业技术标准，注重学习新技术、新工艺和新方法，根据教材中穿插设置的智能终端产品应用相关实例，对己有技术持续进行更新。
4.通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队协作能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。
(-)学生课外阅读参考资料《高等量子力学》，闰学群主编，2023年，电子工业出版社教材。
七、课程改革与建设通过引导式教学，设计包括引导问题、优化决策、具体实施、课后拓展等内容，培养学生的团结协作能力和勤于思考的习惯，避免重讲轻练、重知识轻能力的弊端。
与纠缠方面相关的内容，量子测量理论、量子开放系统理论等，以往国内少数高等量子力学教材对此只是粗浅地一捷，大部分内容甚至从未涉及。
因此，本课程内容主要是针对传统的高等量子力学做符合近些年量子力学研究前沿需求的调整和补充。
量子力学教学大纲
量子力学教学大纲量子力学教学大纲引言量子力学是现代物理学中的一门重要学科，它研究微观世界的粒子行为和能量转移规律。
量子力学的发展为我们理解原子、分子、固体和光学等领域提供了重要的理论基础。
为了更好地教授量子力学，制定一份合理的教学大纲是必要的。
本文将探讨量子力学教学大纲的内容和结构。
一、量子力学基础1.1 量子力学的起源和发展- 描述量子力学的历史背景和重要里程碑- 介绍量子力学的基本概念和原理1.2 波粒二象性- 解释波粒二象性的概念和实验观测- 探讨波函数和粒子性质的关系1.3 不确定性原理- 阐述不确定性原理的基本思想和数学表达- 解释不确定性原理对测量和观测的影响二、量子力学的数学基础2.1 波函数和薛定谔方程- 介绍波函数的定义和性质- 推导薛定谔方程及其解的物理意义2.2 算符和测量- 解释算符的概念和作用- 讨论测量在量子力学中的意义和方法2.3 变换和对称性- 探讨变换和对称性在量子力学中的重要性- 介绍旋转、平移和时间平移等变换的量子力学描述三、量子力学的应用领域3.1 原子物理学- 讨论量子力学在描述原子结构和光谱学中的应用 - 介绍原子核和电子的量子力学模型3.2 分子物理学- 探讨量子力学在分子结构和化学反应中的应用- 介绍分子振动、转动和电子结构等的量子力学描述3.3 固体物理学- 解释量子力学在固体材料中的应用和理解- 介绍晶格、能带和电子输运等的量子力学模型四、实验方法和技术4.1 量子力学实验基础- 介绍量子力学实验的基本原理和装置- 探讨实验技术在验证量子力学理论中的作用4.2 量子计算和量子通信- 介绍量子计算和量子通信的基本原理- 探讨量子技术在信息科学中的前沿应用结论量子力学教学大纲的制定需要综合考虑学生的背景知识和学习能力，以及量子力学的核心概念和应用领域。
通过合理的教学大纲，可以帮助学生系统地学习和理解量子力学的基本原理和数学工具，培养学生的物理思维和实验技能。
量子力学 教学大纲
云南师范大学物理与电子信息学院物理/应用物理专业《量子力学》课程教学大纲【课程名称】量子力学（Quantum Mechanics）【课程编码】09B005050【课程类别】专业基础课/必修课【课时】72【学分】 4.0【课程性质、目标和要求】（课程性质）本课程为物理类本科生的专业基础课和必修课。
（教学目标）1、使学生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律，初步掌握量子力学的原理和基本方法;2、本课程的内容与前沿课题有广泛的联系，可以培养学生的研究兴趣和能力，为今后深入学习打下基础;3、使学生了解量子力学在近代物理中的广泛应用，深入和扩大在普通物理中学到的有关内容，以适应今后中学物理教学的需要;4、通过学习培养学生辩论唯物注意世界观及独立分析问题解决问题的能力。
（教学要求）1、教师在教学中可选择教材，但教材及教学内容必须覆盖本大纲要求及安排;2、教学中应抓住本课程基本概念，规律，基本方法，突出重点及难点，讲清逻辑关系并形成系统的知识体系;3、应积极探索启发式，讨论式等多种授课模式;4、根据需要使用现代教学手段，但应考虑实际效果。
【教学时间安排】本课程计 4.0学分，72学时, 学时分配如下：章次课程内容课时备注（教学形式）1 绪论 4 课堂教学2 波函数和Schrödinger方程12 课堂教学3 一维势场中的粒子14 课堂教学4 力学量用算符表达12 课堂教学5 力学量随时间的演化与对称性10 课堂教学6 中心力场8 课堂教学7 自旋 4 课堂教学8 微扰论 4 课堂教学9 学期复习 4 课堂教学合计72【教学内容要点】第一章绪论一、学习目的要求1、使学生了解量子物理发展简史，量子力学的研究对象及特点；2、掌握微观粒子的波粒二象性的实验事实及解释二、主要教学内容1、黑体辐射与普郎克的量子假说2、光电效应与爱因斯坦的光量子假说3、原子光谱与玻尔的量子论4、德布罗意物质波假说三、课堂讨论选题1、从黑体辐射的发现中，体会科学发现的过程及特点（唯象理论的特点）2、从光电效应的发现中，体会科学发现的过程及特点（唯象理论的特点）3、从玻尔量子论的发现中，体会科学发现的过程及特点（唯象理论的特点）四、课外作业选题1、曾谨言《量子力学（卷I）》（第二版）第一章习题1、2、3、4第二章波函数和Schrödinger方程一、学习目的要求通过本章的学习使学生掌握波函数的物理意义，薛定愕方程的建立过程及简单的运用。
考研量子力学量子力学大纲
《量子力学》课程教学大纲课程英文名称：Quantum Mechanics课程简介：本课程为专业基础课。
通过该课程的学习，学生可以掌握量子力学的基本理论与基本方法，能提高本科生分析和解决实际物理问题的能力，为本科生后续的专业课程学习和今后的实际工作奠定一定的理论基础，并掌握初步的解决问题方法。
让学生掌握描述量子力学的一些基本量子思想和量子理论方法。
这些内容将为今后本科生在固体物理学、磁性物理学、凝聚态物理等理论方面的进一步学习奠定一定的理论基础，并可以使本科生初步掌握分析问题和解决问题的方法。
一、课程教学内容及教学基本要求第一章绪论本章重点：1)介绍量子力学的产生背景时要说明提出问题和解决问题的条件：社会的需求、科学技术的水平、人们的前期努力和成就等等，用历史唯物主义的观点看待问题。
介绍杰出的人物的工作和贡献时同样应注意突出重点，兼顾全面的原则，从科学史的角度考察，借以获得更多的教益。
2)要着重注意介绍德布罗意假设、波粒二象性的概念，借以初步认识微观客体运动的特殊性和唯物主义思想的指导作用；介绍相应的实验验证和实践应用，认识理论和实践的关系。
3)使学员能从较宽广的角度认识量子力学的地位和作用，增强学习自觉性。
同时初步了解学科的特点，对下一步的学习有相应的准备。
难点：康普顿散射的推导及理解，微观粒子的波粒二象性。
第一节经典物理学的困难（之一：黑体辐射问题和Plank量子论）本节要求：理解：黑体辐射问题中经典理论所遇到的困难和Plank量子论。
掌握：Plank 量子论（重点：考核概率50%）。
1 黑体辐射问题中经典理论所遇到的困难（维恩公式、瑞利-金斯公式）。
2 Plank的电磁辐射能量量子化的思想，并推导Plank的黑体辐射公式，理解并掌握Plank 的能量量子化的假设。
第二节经典物理学的困难（之二：光电效应与爱因斯坦的光量子论；之三：A.Einstein光量子论在Compton效应的解释）本节要求：掌握：光电效应概念（脱出功A的概念、光电流等）；爱因斯坦的光量子论解释光电效应；Compton效应概念；A.Einstein光量子论在Compton效应的解释（重点：考核概率100%）；理解：在微观单个碰撞事件中能量动量守恒定律仍然成立）。
量子力学课程教学大纲
《量子力学》课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：量子力学所属专业：物理学专业课程性质：专业基础课学分：4（二）课程简介、目标与任务；课程简介：量子理论是20世纪物理学取得的两个（相对论和量子理论）最伟大的进展之一，以研究微观物质运动规律为基本出发点建立的量子理论开辟了人类认识客观世界运动规律的新途径，开创了物理学的新时代。
本课程着重介绍《量子力学》（非相对论）的基本概念、基本原理和基本方法。
课程分为两大部分：第一部分主要是讲述量子力学的基本原理（公设）及表述形式。
在此基础上，逐步深入地让学生认识表述原理的数学结构，如薛定谔波动力学、海森堡矩阵力学以及抽象表述的希尔伯特空间的代数结构。
本部分的主要内容包括：量子状态的描述、力学量的算符、量子力学中的测量、运动方程和守恒律、量子力学的表述形式、多粒子体系的全同性原理。
第二部分主要是讲述量子力学的基本方法及其应用。
在分析清楚各类基本应用问题的物理内容基础上，掌握量子力学对一些基本问题的处理方法。
本篇主要内容包括：一维定态问题、氢原子问题、微扰方法对外场中的定态问题和量子跃迁的处理以及弹性散射问题。
课程目标与任务：1. 掌握微观粒子运动规律、量子力学的基本假设、基本原理和基本方法。
2．掌握量子力学的基本近似方法及其对相关物理问题的处理。
3．了解量子力学所揭示的互补性认识论及其对人类认识论的贡献。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；本课程需要学生先修《电磁学》、《光学》、《原子物理》、《数学物理方法》和《线性代数》等课程。
《电磁学》和《光学》中的麦克斯韦理论最终统一了光学和电磁学；揭示了任意温度物体都向外辐射电磁波的机制，它是19世纪末人们研究黑体辐射的基本出发点，对理解本课程中的黑体辐射实验及紫外灾难由于一定的帮助。
《原子物理》中所学习的关于原子结构的经典与半经典理论及其解释相关实验的困难是导致量子力学发展的主要动机之一。
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量子物理课程教学大纲
一、课程说明
（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；
课程名称：量子物理
所属专业：材料物理
课程性质：专业基础课
学分：4
（二）课程简介、目标与任务；
课程简介：
量子理论和相对论是20世纪物理学取得的两个最伟大的进展之一，以研究微观物质运动规律为基本出发点建立的量子理论开辟了人类认识客观
世界运动规律的新途径，开创了物理学的新时代。
本课程着重介绍非相对论量子力学的基本概念、基本原理和基本方法。
首先从量子力学发展简史、黑体辐射实验等出发，讲述量子力学Schrodinger
方程和一维定态问题，着重讲述周期场和Bloch定理、能带结构。
在此基础
上讲述量子力学的基本原理，包括波函数统计解释、线性厄米算符、本征值
问题、测不准关系、力学量完全集、Heisenberg方程等。
中心力场部分主
要讲电磁场相互作用下氢原子的能级结构。
矩阵力学主要讲力学量算符的矩
阵表示和本征值问题。
定态微扰论和量子跃迁主要讲原子的几个效应和量子
系统在外场微扰情况下的光的吸收和辐射。
最后讲多粒子全同性问题。
课程目标与任务：
1. 掌握微观粒子运动规律、量子力学的基本假设、基本原理和基本方
法。
2．掌握量子力学的基本近似方法及其对相关物理问题的处理。
3．掌握电子在周期势场情况下的运动规律，为学习固体物理打好基础。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；
本课程需要学生先修《电磁学》、《光学》、《原子物理》、《数学物理方法》和《线性代数》等课程。
《电磁学》和《光学》中的麦克斯韦理论最终统一了
光学和电磁学；揭示了任意温度物体都向外辐射电磁波的机制，它是19世纪
末人们研究黑体辐射的基本出发点，对理解本课程中的黑体辐射实验及紫外
灾难由于一定的帮助。
《原子物理》中所学习的关于原子结构的经典与半经典
理论及其解释相关实验的困难是导致量子力学发展的主要动机之一。
《数学物
理方法》中所学习的复变函数论和微分方程的解法都在量子力学中有广泛的
应用。
《线性代数》中的线性空间结构的概念是量子力学希尔伯特空间的理论
基础，对理解本课程中的矩阵力学和表象变换都很有助益。
（四）教材与主要参考书。
[1] 钱伯初, 《理论力学教程》, 高等教育出版社; （教材）
[2] 曾谨言,《量子力学》I,第四版,科学出版社, 2006年
[3] L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Non-relativistic Quantum
Mechanics;
[4] P. A. M. Dirac, The Principles of Quantum Mechanics, Oxford
University Press 1958;
二、课程内容与安排
第一章绪论
第一节量子论发展简史
第二节黑体辐射实验与Plank常数的量纲分析，原子物理中的量纲结构（一）教学方法与学时分配：课堂讲授；4学时
（二）内容及基本要求
主要内容：主要介绍量子力学的发展简史、研究对象和微观粒子的基本特性及其量纲分析。
【重点掌握】：
1.量子力学的实验基础：黑体辐射；光电效应；康普顿散射实验；电子晶体衍射
实验;
2.微观粒子的波粒二象性；
3.原子物理的特征量。
【了解】：
1.单电子单缝衍射实验和双缝干涉实验；
2.量纲分析
【难点】：
1.对微观粒子的波粒二象性的理解；
2.原子物理的特征量和量纲分析。
第二章 Schrodinger方程、一维定态问题
第一节德·布罗意波
第二节 Schrodinger方程
第三节波函数的统计解释,连续性方程
第四节定态(Stationary State)
第五节一维方势阱(宇称法)
第六节 Schrodinger方程
第七节一维谐振子
第八节周期场(Period Field)
（一）教学方法与学时分配：课堂讲授；8学时
（二）内容及基本要求
主要内容：主要介绍微观粒子力学量的算符化和Schrodinger方程的建立；介绍波函数的统计解释和一维定态问题。
着重介绍电子在周期性势场的能带结构。
【重点掌握】：
1. 德布罗意关系
2. 经典力学量算符化的本质，波函数的统计解释
3．量子力学的动力学演化：薛定谔方程及其求解方法；
4．处理量子力学一维问题的基本方法
【掌握】：
1.连续性方程
2.宇称法
【难点】：
1.经典力学量算符化，波函数的统计解释
2.一维本征值问题
3.能带结构
第三章量子力学基本原理
第一节波函数和算符
第二节线性厄米算符
第三节波函数的普遍几率解释
第四节力学量同时取确定值的可能性
第五节轨道角动量
第六节 Heisenberg 方程,守恒定律
第七节定态及有关定理
（一）教学方法与学时分配：课堂讲授；8学时
（二）内容及基本要求
主要内容：在第二章的基础上主要讲授量子力学波函数统计解释和可观测力学量算符的厄米性，以及量子力学系统的力学量算符完全集；讲授Heisenberg 方程和体系的守恒定律；讲授定态问题及其有关定理
【重点掌握】：
1.波函数统计解释
2.线性厄米算符
3.Heisenberg 方程
【一般了解】：
1.理解守恒量和对称性的关系；
2.轨道角动量；
3.定态及有关定理
【难点】：Heisenberg 方程
第四章 Heisenberg 方程
第一节一般理论
第二节自由粒子和球方势阱(选讲)
第三节库仑场中的电子运动及氢原子定态能级
第四节量子力学中的各种模型(选讲)
（一）教学方法与学时分配：课堂讲授；8学时
（二）内容及基本要求
主要内容：主要介绍三维定态薛定谔方程的球坐标求法；介绍氢原子和碱金属原子能级结构特征及其不同。
【重点掌握】：氢原子能级结构。
【掌握】：库仑场中的电子运动及
【难点】：氢原子能级结构、其简并度及其与玻尔氢原子模型的对比。
第五章矩阵力学
第一节矩阵代数与线性矢量空间
第二节量子力学的矩阵表示
第三节表象变换、Dirac符号
第四节几种常见的表象：坐标表象；动量表象；能量表象；角动量表象
第五节自旋(Spinor)
第五节角动量耦合(I)（选讲）
（一）教学方法与学时分配：课堂讲授；8学时
（二）内容及基本要求
主要内容：主要介绍量子力学的抽象表述：希尔伯特空间、态矢和算符；介绍量子力学的表象理论及其表象变换；介绍几类典型的表象。
【重点掌握】：
1.希尔伯特空间和态矢；
2.表象和表象变换、能量表象和角动量表象。
3.自旋
【掌握】：量子力学中的绘景及其物理等价性。
【了解】：坐标表象和动量表象及其联系。
【难点】：
1.表象的物理意义；表象变换的物理目的；不同表象所反映出来的同一态矢的物
理相关性。
2.利用能量表象和角动量表象对具体问题进行处理的方法。
第六章定态微扰论
第一节非简并态微扰论
第二节简并态微扰论
第三节自旋轨道耦合，原子精细结构(Hyperfine Structure)
第四节塞曼效应(Zeeman effect),磁场对原子光谱影响
第五节变分法(Calculus of Variations)简介（选讲）（一）教学方法与学时分配：课堂讲授；6学时
（二）内容及基本要求
主要内容：主要介绍定态微扰方法和两个物理效应
【重点掌握】：定态微扰方法对量子力学问题的求解。
【一般了解】：塞曼效应、变分法
【难点】：掌握电子的自旋的发现实验和理论描述；掌握自旋轨道耦合导致的原子能级的精细结构；掌握磁场导致的原子能级劈裂的塞曼效应；掌握角动量耦合规则。
第七章量子跃迁(Quantum Transition)
第一节含时微扰论
第二节跃迁速率
第三节光的吸收与辐射
（一）教学方法与学时分配：课堂讲授；6学时
（二）内容及基本要求
主要内容：主要介绍量子系统在时变外场的微扰下电子的跃迁速率以及光的吸收与辐射
【重点掌握】：含时微扰论和跃迁速率
【一般了解】：光的吸收与辐射
【难点】：掌握含时微扰论
第八章多体问题
第一节二体问题
第二节全同性原理
第三节两电子体系的自旋状态
第四节角动量耦合(II)（选讲）
第五节氦原子
（一）教学方法与学时分配：课堂讲授；6学时
（二）内容及基本要求
主要内容：简要全同微观粒子的分类；介绍全同性原理对两类微观粒子的波函数的限制：对称化和反对称化。
【掌握】：全同性原理，氢分子的本征波函数中的全同性原理
【难点】：理解微观全同粒子的不可区分性和宏观全同粒子的可区分性的物理根源；掌握波函数（反）对称化的基本过程。
（重点掌握、掌握、了解、一般了解四个层次可根据教学内容和对学生的具体要求适当减少，但不得少于两个层次）
制定人：任继荣
审定人：
批准人：
日期：2016年11月20日。