量子力学课程概述

理，薛定ຫໍສະໝຸດ Baidu方程，一维定态问题。 薛定谔方程，一维定态问题。 III. 量子力学中的力学量：表示力学量的算符， III. 量子力学中的力学量：表示力学量的算符，动量算符 和角动量算符，厄米算符本征函数的正交性， 和角动量算符 ，厄米算符本征函数的正交性， 算符与力学量 的关系，算符的对易关系，两个力学量同时有确定值的条件， 的关系， 算符的对易关系， 两个力学量同时有确定值的条件， 测不准关系，力学量平均值随时间的变化，对称性与守恒律， 测不准关系 ， 力学量平均值随时间的变化， 对称性与守恒律， 电子在库仑场中的的运动，氢原子。 电子在库仑场中的的运动，氢原子。
IV. 态和力学量的表象：态的表象，算符的矩阵表示， IV. 态和力学量的表象：态的表象，算符的矩阵表示，量 子力学公式的矩阵表述，么正变换。 子力学公式的矩阵表述，么正变换。 V. 微扰理论：定态微扰理论，变分法的基本原理及方法， 微扰理论：定态微扰理论，变分法的基本原理及方法，
含时微扰理论（跃迁几率、光的发射和吸收、选择定则） 含时微扰理论（跃迁几率、光的发射和吸收、选择定则）。 VI. 散射：散射过程的一般描述，散射截面，分波法， VI. 散射：散射过程的一般描述，散射截面，分波法，玻 恩近似，方形势阱与势垒所产生的散射。 恩近似，方形势阱与势垒所产生的散射。 VII.电子自旋与全同粒子：电子自旋，自旋算符和波函数， VII.电子自旋与全同粒子：电子自旋，自旋算符和波函数， 角动量耦合，全同粒子的特性，玻色子与费密子， 角动量耦合 ， 全同粒子的特性， 玻色子与费密子， 全同粒子 体系的波函数，泡利原理，两个电子的自旋波函数，氦原子， 体系的波函数， 泡利原理， 两个电子的自旋波函数， 氦原子， 氢分子。 氢分子。
学习过程中，主要存在以下困难： 学习过程中，主要存在以下困难：
与经典物理学中的习惯或概念不一致； 与经典物理学中的习惯或概念不一致； 量子力学中物理概念不是直观的； 量子力学中物理概念不是直观的； 处理问题在手法上与经典物理学截然不同。 处理问题在手法上与经典物理学截然不同。 学习方法
少问为什么 多问是什么
教学计划
绪论（ 学时 学时） 第一章 绪论（4学时） 波函数和薛定谔方程（ 学时 学时） 第二章 波函数和薛定谔方程（8学时） 第三章 量子力学的力学量（10学时） 量子力学的力学量（ 学时） 学时 态和力学量的表象（ 学时 学时） 第四章 态和力学量的表象（6学时） 第五章 微扰理论（6学时） 微扰理论（ 学时） 学时 散射（ 学时 学时） 第六章 散射（ 2学时） 自旋与全同粒子（ 学时 学时） 第七章 自旋与全同粒子（2学时） 学时） 复习串讲 （2学时） 学时
课程简介
量子力学是反映微观粒子运动规律的理论， 20世纪 量子力学是反映微观粒子运动规律的理论，是20世纪 自然科学的重大进展之一。 自然科学的重大进展之一。本课程是物理学专业的专业必 修课程之一。设置量子力学课程的主要目的是： ⑴ 使学 修课程之一。设置量子力学课程的主要目的是： 生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律，初 生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律， 步掌握量子力学的基本原理和一些重要方法， 步掌握量子力学的基本原理和一些重要方法，并初步具有 运用这些方法解决较简单问题的能力。 运用这些方法解决较简单问题的能力 。 ⑵ 使学生了解量 子力学在现代科学技术中的广泛应用， 子力学在现代科学技术中的广泛应用，深化和扩大在普通 物理中学过的有关内容， 物理中学过的有关内容，为学生以后的进一步学习与提高 打下必要的基础。 打下必要的基础。
学习过程中，应注意以下方面： 学习过程中，应注意以下方面：
掌握实验事实，不直接与主观经验联系， 掌握实验事实，不直接与主观经验联系，避 免先入为主； 免先入为主； 掌握和理解量子力学的基本概念， 掌握和理解量子力学的基本概念，以及概念 的依据和特点； 的依据和特点； 掌握理论中建立的方程和所用的数学方法以 及处理它们的思路和步骤。 及处理它们的思路和步骤。
教学目的
1. 深入理解微观粒子的运动特性。 深入理解微观粒子的运动特性。 2. 掌握描述微观粒子运动的方法， 掌握描述微观粒子运动的方法， 即量子力学的数学框架。 即量子力学的数学框架。 3. 初步掌握应用量子力学处理简单 体系的方法。 体系的方法。
要 求 理解不同于经典物理理论的量子化概念 掌握量子力学的基本概念、 掌握量子力学的基本概念、基本原理 掌握求解微观粒子运动规律的基本方法 学习内容 以假设提出及验证、 以假设提出及验证、实验结果分析及理论 推导为主。 推导为主。
考核方式
•期末考试（60%） 期末考试（ 期末考试 ） •作业（含小论文）（ 作业（含小论文）（ ）（20%） 作业 ） •平时表现（课堂纪律、回答问题 、专题 平时表现（课堂纪律、 平时表现 研讨等）（ ）（20%） 研讨等）（ ）
参 考 书
《量子力学导论》曾谨言 高等教育出版社 量子力学导论》 量子力学》 《量子力学》 张启仁 高等教育出版社 《量子力学与原子世界》 喀兴林 量子力学与原子世界》 山西科学技术出版社 量子力学》 《量子力学》 柯善哲 肖福康 江兴万等 科学出版社 量子力学习题精选与剖析》钱伯初、 《量子力学习题精选与剖析》钱伯初、曾谨 言
研 究 对 象
基本粒子 天体物理 宇宙学 原子核 能源
原子 分子
团簇 纳米体系 介观体系 材料科学 化学 生物学
主要内容
I. 绪论：量子力学的研究对象和方法特点， 绪论：量子力学的研究对象和方法特点，经典物理学 的困难，量子力学发展简史，光的波粒二象性，Bohr的量子 的困难， 量子力学发展简史 ， 光的波粒二象性 ， Bohr 的量子 论，微观粒子的波粒二象性。 微观粒子的波粒二象性。 II. II. 波函数和薛定谔方程：波函数的统计解释， 波函数和薛定谔方程：波函数的统计解释，态迭加原
量子力学
•性质与地位 性质与地位
量子力学是工程物理(应用核物理) 量子力学是工程物理(应用核物理) 本科专业必修的一门基础课程。 本科专业必修的一门基础课程。本课程 对于学员掌握量子力学基本知识， 对于学员掌握量子力学基本知识，培养 学员解决基本量子理论问题能力和专业 课学习具有重要基础作用。 课学习具有重要基础作用。