《量子力学》课程标准 - 龙岩学院
课程名称量子力学
《量子力学》教学大纲课程编号:06407213一、课程性质、目的及开课对象(一)课程性质:专业课(二)教学目的:量子力学是高等师范院校物理专业本科生必修的基础理论课程,量子力学是研究微观粒子运动规律的一种基础理论,在量子力学中,是用波函数来描述微观体系状态的,而波函数随时间的变化规律则由薛定谔方程确定。
通过本课程的教学,应使学生对微观系统的运动规律有较全面,系统的认识,掌握量子力学中的基本假设和处理有关问题的基本方法,培养学生抽象思维能力,并建立起有关物理量量子化的概念,同时要使学生深刻认识物理语言与教学工具之间的密切联系,并会应用数学工具解决微观粒子运动规律的有关问题。
(三)开课对象:物理系物理学专业、本科生二、先修课程:原子物理三、教学方法与考核方式(一)教学方法:讲授式为主(二)考核方法:考试四、学时数分配64学时,教学内容中带 * 号部分属学生了解内容,可根据情况要求学生课外阅读.五、教学内容与学时第一章绪论(4学时)1.1 经典物理学的困难(1学时)1.2 光的波粒二象性(1学时)1.3 原子结构的玻尔理论(1学时)1.4 微粒的波粒二象性(1学时)1、本章重点是了解经典物理的局限性,掌握光的波、粒二象性本质,玻尔的量子化条件和德布罗意关于微观粒子二象性的德布罗意关系式。
2、本章难点是德布罗意关系式的提出,即微观粒子波、粒二象性的假设。
3、学生掌握的要点:(1)黑体辐射,光电效应等现象揭示了光的波粒二象性;(2)在光的波粒二象性的启示下,为克服玻尔理论的局限性,德布罗意提出微粒具有波粒二象性的假设。
(3)代维孙、革末等人的实验,验证了德布罗意波的存在。
4、习题或作业重点练习德布罗意公式的应用第二章波函数和薛定谔方程(16学时)2.1 波函数的统计解释(2学时)2.2 态叠加原理(2学时)2.3 薛定谔方程(2学时)2.4 粒子流密度和粒子数守恒定律(2学时)2.5 定态薛定谔方程(2学时)2.6 一维无限深势阱(3学时)2.7 线性谐振子(3学时)*2.8 势垒贯穿1、本章重点是波恩对波函数的统计解释,量子力学中态迭加原理,薛定谔方程及其建立过程,以及薛定谔方程的物理意义,定态薛定谔方程及其对粒子一维运动的应用。
量子力学教学大纲(修订)
《量子力学》教学大纲一、课程性质与教学目标课程性质:量子力学是处理原子、分子、凝聚态物质以至原子核和基本粒子等领域较为成熟的基本理论,是物理学及其相关专业本科生的专业必修课,是进一步学习固体物理、半导体物理等后续课程的基础。
教学目标:通过量子力学的学习,使学生全面系统地了解量子史上的重要物理思想,了解微观世界的基本规律;理解掌握量子力学的基本概念,并能应用这些基本概念和规律说明解释微观现象;培养辩证唯物主义的世界观和科学的方法论。
二、教学基本要求量子力学的基本概念和基本原理对初学者比较陌生,教学时联系原子物理学课程的内容,建立量子力学的物理图象,掌握量子力学处理微观问题的基本方法,同时要注意分散难点,由浅入深,使学生易于接受。
三、教学内容、要求与学时分配第一章绪论4学时第一节经典物理学的困难1学时第二节光的波粒二象性1学时第三节原子结构的玻尔理论1学时第四节微观粒子的波粒二象性1学时教学重点:量子力学的研究对象,经典物理学的困难。
教学难点:微观粒子的波粒二象性极化率。
本章教学要求:重点分析经典物理学的困难,引出量子力学研究对象和微观粒子的主要特征的波粒二象性。
第二章波函数和薛定谔方程10学时第一节波函数的统计解释1学时第二节态叠加原理1学时第三节薛定谔方程1学时第四节粒子流密度和粒子数守恒定律2学时第五节定态薛定谔方程0.5学时第六节一维无限深方势阱0.5学时第七节线性谐振子2学时第八节势垒贯穿2学时教学重点:波函数,粒子流密度和粒子数守恒定律,薛定谔方程。
教学难点:态叠加原理,薛定谔方程。
本章教学要求:理解波函数的统计解释,粒子流密度和粒子数守恒定律。
掌握薛定谔方程的基本解法。
第三章量子力学中的力学量14学时第一节表示力学量的算符2学时第二节动量算符和角动量算符2学时第三节电子在库仑场中的运动2学时第四节氢原子2学时第五节厄米算符本征函数的正交性1学时第六节算符与力学量的关系2学时第七节算符的对易关系两力学量同时有确定值的条件不确定关系2学时第八节力学量期望值随时间的变化守恒定律1学时教学重点:力学量算符以及算符与力学量的关系,测不准关系,厄密算符本征函数的正交性。
《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。
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4.了解光的发射和吸收,掌握爱因斯坦的三个系数的物理意义,掌握选择定则的能量和时间的测不准关系。
重点:非简并和简并微扰论、用微扰论作能级的近似修正计算、量子态随时间的演化、Hamilton量不显含时间态随时间的演化、含时微扰理论的一级近似计算.
难点:分立能级的导出.
第四章 态和力学量的表象(12学时)
教学内容:
4.1 态的表象
4.2 算符的矩阵表示
4.3 量子力学公式的矩阵表述
4.4 幺正变换
4.5 Dirac符号
4.6 线性谐振子与占有数表象
教学基本要求:
1.理解态的表象;
2.掌握算符的矩阵表示;
难点:简并微扰论、含时微扰理论、跃迁几率、光的发射与吸收
读书时,我愿在每一个美好思想的面前停留,就像在每一条真理面前停留一样。——爱默生
第六章 自旋与全同粒子(14学时)
教学内容:
6.1 电子自旋
6.2 电子的自旋算符和自旋波函数
6.3 简单塞曼效应
难点:辐射量子概念、量子化条件
第二章 波函数和薛定谔方程(12学时)
教学内容:
2.1 波函数的统计解释
2.2 态叠加原理
2.3 薛定谔方程
2.4 粒子流密度和粒子数守恒定律
2.5 定态薛定谔方程
2.6 一维无限深势阱
2.7 线性谐振子
2.8 势垒贯穿
教学基本要求:
第三部分:课程教学内容纲要
第一章 绪论(4学时)
1.1 经典物理学的困难
1.2 光的波粒二象性
量子力学 课程教学基本要求
附件2量子力学课程教学基本要求课程名称:量子力学适应专业:物理学课程类型: 3 (1通识教育课、2学科大类基础课、3专业基础课、4专业课、5专业方向课、6其它)授课类型:1(1讲授为主、2实践实验为主、3研讨为主、4其他)一、课程地位与作用《量子力学》是物理学专业学生必修的理论课程。
量子力学是将物质的波动性与粒子性统一起来的动力学理论,反映了微观粒子的运动规律,它不仅是近代物理的重要支柱之一而且在核物理、凝聚态物理、表面物理、激光、生物学、化学等许多近代科学和技术的分支中有着广泛的应用。
本课程使学生以全新观念去认识物质世界,掌握量子理论的基本概念和原理,为进一学习近代物理和现代科学技术奠定基础;培养学生辩证唯物主义世界观,独立分析问题和解决问题的能力和科学素养。
二、课程目标1、知识目标(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,掌握量子力学的基本原理和方法,为进一步学习打下较扎实的基础。
(2)使学生了解量子力学在物理学中的地位、作用和在近代物理学中的广泛应用,深化和拓展学生在普通物理中学过的有关内容,以适应专业学习和今后进一步深造或从事物理教学等的需要。
2、能力目标(1)实践能力运用量子力学的知识思考、研究和解释微观世界的物理现象,指导近代物理实验。
具备教师指导下自主学习的能力,对量子力学在高新技术领域和生产实践中的应用及与量子力学密切相关的交叉学科、新技术发展的了解能力。
(2)创新能力注重学生求异思维基本素质的培养,在认识微观世界事物的学习过程中能关注事物的不同点、特殊性及事物的现象与本质之间的关联和差异,启迪创新思维,培养丰富的想象力与创新能力。
三、课程内容1、课程内容结构教学内容主要由量子力学的基本理论与应用两部分构成。
基本理论包括初等量子力学的基本概念、原理与基本方法(主要包含物质的波动-粒子二重性,波函数及其统计解释,Schrödinger方程,力学量与力学量算符,态与力学量表象,微扰理论,自旋与全同粒子,散射问题)。
《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》课程教学大纲
《量子力学》课程教学大纲课程名称:量子力学课程类别:专业必修课适用专业:物理学考核方式:考试总学时、学分:56学时 3.5 学分其中实验学时:0 学时一、课程性质、教学目标《量子力学》是物理专业开设的一门重要专业核心课。
它反映微观粒子(电子、原子、原子核、基本粒子等)运动规律的理论。
本课程的目的是使学生掌握量子力学的基本原理和处理具体问题的一些重要方法,并初步具有用这些方法解决较简单问题的能力。
培养学生的抽象思维能力和分析问题、解决问题的能力。
并根据本课程应用范围广的特点,能初步应用所学的知识解决有关的问题。
激发每个学生的特长和潜能,鼓励并引导他们的好奇心、求知欲、想象力、创新欲望和探索精神。
课程教学目标1:熟练掌握基本知识。
熟练掌握量子力学基本原理,微观粒子运动图像,力学量的算符理论,表象理论,自旋及其描述,初步会用量子力学的知识解决简单实际问题。
课程教学目标2:深刻理解量子力学基本原理。
深刻理解描述微观世界物理思想,将力学量算符、波函数的的物理意义与测量、表象等知识联系起来,体会其中的关联。
学会求解简单的定态薛定谔方程,分析实际问题。
课程教学目标3:了解初等量子力学的内涵与外延。
了解量子力学的绘景、算符与矩阵的关系,幺正变换,知道Dirac算符及其运算法则,占有数表象及升降算。
塞曼效应、光谱精细结构的量子力学解释,学会利用所学知识分析、解释实际物理问题。
课程教学目标4:提高运用所学理论分析、解决解决实际问题的能力。
能够利用近似方法分析实际问题,掌握微扰理论的基本思想以及对求解实际问题的方法。
能够利用表象理论建立算符本征方程的矩阵形式,并会求解本征值问题。
学会运用所学知识分析氢原子问题、斯特恩盖拉赫实验等实际问题。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注:以关联度标识,课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计,H:表示关联度高;M表示关联度中;L表示关联度低。
二、课程教学要求本课程以讲授量子力学的基本原理,基本概念、理论、和数学方法为主。
《量子力学》课程教学大纲(本科)
量子力学Quantum Mechanics课程编号:01410110学分:4学时:64 (其中:讲课学时:64实验学时:0 上机学时:0)先修课程:力学,电磁学,热学,光学,数学物理方法,原子物理学适用专业:物理(师范)教材:《量力力学》周世勋编高等教育出版社2009-06一、课程性质与课程目标(一)课程性质量子力学是物理学的基础理论之一,也是相关专业学习的基础课。
用最现代的观点理解物质世界,运用能量了假设,建立量子观念,解决经典力学无法解决的问题。
本课程设置目的就是使同学们能够掌握量子力学基本规律及其基本概念,为进一步学习其他相关课程打下良好的理论基础。
(二)课程目标课程目标1:理解量子力学的基本原理,了解量子力学的前沿理论、应用前景及国际发展动态。
课程目标2:使学生认识到量子力学规律的发现是人类对于自然界认识的深化,量子力学不仅深入到物理学各个领域,而且深入到化学、生物学、信息科学等许多领域,而且在许多近代技术也得到了广泛的应用。
课程目标3:能够利用文献检索杳阅量子力学研究新进展,把握最新研究动向。
二、课程内容与教学要求第一章绪论(一)课程内容(1)本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务;(2)经典物理学的困难(3)光的波粒二象性(4)微粒的波粒二象性(二)教学要求(1)了解本课程的性质、研究对象与方法、任务;(2)了解经典物理学在解释相关量子物理现象的困难(3)掌握光和粒子的波粒二象性关系(三)重点与难点(I)重点是微观粒子的波粒二象性(2)难点是微观粒子的波粒二象性第二章波函数和薛定谓方程(一)课程内容(1)波函数的统计解释(2)态迭加原理(3)薛定谤方程(4)粒子流密度和粒子数守恒定律(5)定态薛定谓方程(6)一维无限深势阱(7)线性谐振子(8)势垒贯穿(二)教学要求(1)了解熟悉薛定渭方程的假设;(2)理解波函数的统计解释解释与标准条件:(3)掌握:波的态迭加原理及波函数的标准条件;粒子流密度和粒子数守恒定律;求解•维无限深势阱、线性谐振子的定态薛定印方程,并能分析势垒贯穿。
《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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3.8 力学量平均值随时间的变化、守恒定律
教学基本要求:
1.掌握量子力学关于力学量算符假定,明确厄密算符的概念及其性质。
2.掌握动量算符和角动量算符的对易关系及其本征值问题的求解,理解自由粒子波函数箱归一化问题。
3.了解电子在库仑场中的运动的能量本征方程的过程,并掌握其结论。
3.掌握与时间有关的微扰论,明确跃迁几率的概念。
4.了解光的发射和吸收,掌握爱因斯坦的三个系数的物理意义,掌握选择定则的能量和时间的测不准关系。
重点:非简并和简并微扰论、用微扰论作能级的近似修正计算、量子态随时间的演化、Hamilton量不显含时间态随时间的演化、含时微扰理论的一级近似计算.
第五部分:课程作业与考核评价的说明
本课程重视平时的复习与作业,每一章都会布置相当数量典型习题由学生完成,余下部分由学生自己去思考和练习。
本课程的期末考试采用闭卷方式。闭卷考试题目类型:(1)判断题;(2)填充题;(3)说明题;(4)证明题;(4)计算题。本课程总评成绩由期末考试和平时学习成绩两部分,采用百分制,期末成绩占总评成绩60%,平时成绩占总评成绩40%,其中可以考虑20%由学生通过阅读文献以读书笔记或小论文的形式进行评价。
5.3 氢原子的一级斯塔克效应
5.4 变分法
5.5 氦原子基态(变分法)
5.6 与时间有关的微扰理论
5.7 跃迁几率
5.8 光的发射与吸收
5.9 选择定则
教学基本要求:
1.掌握非简并定态微扰论和简并微扰论,并能熟练运用其解决有关问题。
2.了解变分法的求解有关问题的有关思路,并能运用其解决有关实际问题。
6.6 全同粒子粒子的特性
6.7 全同粒子体系的波函数、泡利原理
6.8 两个电子的自旋波函数
6.9 氦原子(微扰法)
6.10 氢分子
教学基本要求:
1.掌握电子自旋、自旋算符与自旋波函数以及考虑空间运动后体系的总波函数。
2.掌握全同粒子的特性、泡利原理,能正确写出玻色子体系、费密子体系的波函数。
第二部分:关于教材与学习参考书的建议
本课程采用高等教育出版社出版的、由周世勋编的《量子力学教程》作为主教材。
为了更好地理解和学习课程内容,建议学习者可以进一步阅读以下几本重要的参考书:
1. 张永德编:《量子力学》,科学出版社,2003年版。
2. 曾谨言编:《量子力学导论》,北京大学出版社,1998年版。
1. 理解波函数的统计解释。
2.掌握态迭加原理,明确它和经典波叠加原理的区别。
3.理解Schrodinger方程的建立的原则,掌握自由粒子的Schrodinger方程;熟练掌握含时Schrodinger方程。
4.掌握几率流密度和粒子数守恒定律,并能熟练运用。
5.掌握定态的概念和性质,熟练运用定态Schrodinger方程求解能量本征值问题。
第三部分:课程教学内容纲要
第一章 绪论(4学时)
1.1 经典物理学的困难
1.2 光的波粒二象性
1.3 原子结构的玻尔理论
1.4 微观粒子的波波粒二象性。
教学基本要求:
1 了解经典物理学的困难。
2.理解光和粒子的波粒二象性。
3.掌握德布罗意假设及其实验验证
重点:量子物理与经典物理框架的矛盾、量子力学诞生的实验基础、早期量子论、量子化条件.
3.掌握量子力学公式的矩阵表示;
4.理解表象变换;
5.了解Dirac 符号。
6.掌握线性谐振子与占有数表象。
重点:量子力学的矩阵形式及表象理论、Dirac符号运算规则。
难点:量子力学的矩阵形式及表象。
第五章 微扰理论(14学时)
教学内容:
5.1 非简并定态微扰理论
5.2 简并情况下的微扰理论
《量子力学》与普通物理关系密切,反映了人们对客观世界认识的深化过程。学习本课程,应先学习普通物理、高等数学及数学物理方法等基础理论课程,学习过程中应特别注意量子力学关于微观粒子运动状态及其规律的描述与经典力学有很大的差异,对这些差异的掌握是一个难点,但又是一个必须突破的重点。只有这样,学生才能熟悉量子理论的物理图象, 才能领会量子理论的基本概念,才能灵活运用量子力学的基本理论和相应的数学方法求解简单的量子体系。
第四部分:教学方案简要说明
《量子力学》课程每周4个学时,计划64学时。教师可根据实际课时适当调整部分教学内容。根据教学内容和教学对象的不同,采用灵活多样、以教师讲授为主、讨论和自学为辅的教学方法,全程采用多媒体课件进行教学。课程教学中经常把量子物理和经典物理进行类比,强调基本概念的理解与应用。适当安排习题课,使学生掌握利用量子力学基本原理处理具体物理问题的基本方法,培养学生独立思考、独立解决问题的能力,为今后进一步进修专业课程或从事科研工作和教学工作打下坚实基础。
3. 梁昆淼、刘法、缪国庆编:《数学物理方法》(第3版),高等教育出版社,2004年8月 版。
4. 关洪编:《量子力学基础》,高等教育出版社,1999年版。
5. Leslie E.Ballentine,《Quantum Mechanics》,世界图书出版公司,2002年7月1日。
6. 钱伯初、曾谨言编,《量子力学习题精选与剖析》第二版(上、下册),科学出版社,1999年
难点:辐射量子概念、量子化条件
第二章 波函数和薛定谔方程(12学时)
教学内容:
2.1 波函数的统计解释
2.2 态叠加原理
2.3 薛定谔方程
2.4 粒子流密度和粒子数守恒定律
2.5 定态薛定谔方程
2.6 一维无限深势阱
2.7 线性谐振子
2.8 势垒贯穿
教学基本要求:
读书以过目成诵为能,最是不济事。——郑板桥
难点: 微观粒子的波动-粒子二象性、 态叠加原理、边值问题的确定和求解。
第三章 量子力学中的力学量(14学时)
教学内容:
3.1 表示力学量的算符
3.2 动量算符和角动量算符
3.3 电子在库仑场中的运动
3.4 氢原子
3.5 厄米算符本征函数的正交性
3.6 算符与力学量的关系
6.掌握一维束缚态:无限深势阱,线性谐振子的求解过程和结论。
7.掌握一维散射态的求解过程,明确反射系数、透射系数物理意义,掌握势垒贯穿的物理实质。
重点:波函数统计解释、态叠加原理、掌握和运用波函数的几率幅解释、 束缚态产生分立谱、一维定态的一般性质、一维系统定态问题的能量本征求解及散射态问题的透射系数、反射系数的计算。
难点:简并微扰论、含时微扰理论、跃迁几率、光的发射与吸收
读书以过目成诵为能,最是不济事。——郑板桥
பைடு நூலகம்
第六章 自旋与全同粒子(14学时)
教学内容:
6.1 电子自旋
6.2 电子的自旋算符和自旋波函数
6.3 简单塞曼效应
6.4 两个角动量的耦合
6.5 光谱的精细结构
4.理解氢原子(类氢原子)求解过程,掌握结论。
5.掌握算符的对易关系、两个力学量算符有共同本征函数的条件及力学量完全集的概。
6.熟练推导测不准关系,并能运用其解决有关问题。
7.熟练掌握力学量平均值随时间变化变化的规律。
重点: 量子力学的基本假定及其数学表述、量子力学的数学结构与量子力学的基本假设之间的关系、线性、厄米算符的运算、中心力场的一般性质、氢原子光谱、.无限深球方势阱和氢原子的能级计算。
难点:分立能级的导出.
第四章 态和力学量的表象(12学时)
教学内容:
4.1 态的表象
4.2 算符的矩阵表示
4.3 量子力学公式的矩阵表述
4.4 幺正变换
4.5 Dirac符号
4.6 线性谐振子与占有数表象
教学基本要求:
1.理解态的表象;
2.掌握算符的矩阵表示;
3.理解双电子自旋函数。
4.了解简单塞曼效应。
5.了解氦原子、氢分子的量子力学处理的思路。
6.了解化学键的形成原因。
重点:自旋本质及数学表述、自旋态的数学表述、自旋与外磁场耦合、自旋--自旋耦合。
难点:角动量理论、自旋概念及数学描述、氦原子(微扰法)、氢分子(微扰法)。
复习课(2学时)
读书以过目成诵为能,最是不济事。——郑板桥
《量子力学》课程标准
第一部分:课程性质、课程目标与教学要求
《量子力学》是物理专业学生的重要专业基础课,本课程讲述量子力学的实验基础、基本原理和基本方法,通过该课程的学习:(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,为进一步学习与钻研打下必要的基础。(2)使学生了解量子力学在近代物理中的广泛应用,深化和扩大学生在普通物理中学过的有关内容,以适应今后从事物理领域工作的需要。在教学过程中,可以引导学生较系统地阅读有关量子发展史、波粒二象性、量子测量、测不准关系、电子双缝衍射等方面的论文,以使学生更全面准确地理解量子力学的基础原理和基本假设。