《量子力学》教学大纲.docVIP

《量子力学》教学大纲 课程名称:量子力学 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。子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。 使学生微观世界的特殊性，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——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。 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. 了解量子力学的研究对象； 3. 认识电子的波粒二象性，掌握德布罗意关于自由粒子的德布罗意波。 二、波函数和薛定谔方程 1. 掌握波函数统计解释的内容； 2. 掌握态迭加原理； 3. 掌握薛定谔方程和定态薛定谔方程； 4. 掌握粒子流密度和粒子数守恒定律； 5. 熟悉解定态薛定谔方程的方法和步骤；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。 三、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，了解线性谐振子的占有数表象。 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。 六、散射 1. 了解散射过程的一般描述，掌握散射截面概念； 2. 了解分波法； 3. 了解势垒散射； 4. 了解散射共振； 5. 了解玻恩近似。 七、自旋与全同粒子 了解电子自旋的实验和电子自旋假设； 掌握自旋力学量和自旋态的表述； 理解塞曼效应及其解释； 理解两个角动量的耦合，掌握两个电子体系的自旋波函数； 理解光谱的精细结构及其解释； 掌握全同粒子体系的波函数和泡利原理； 理解用微扰法处理氦原子； 了解氢分子、化学键。 三、课程学时分配 序号 内 容 学 时 其中实验（上机）学时 备 注 1 一、绪论 4 2 二、波函数和薛定谔方程 14 3 三、量子力学中的力学量 14 4 四、态和力学量的表象 10 5 五、微扰理论 12 6 六、散射 6 7 七章、自旋与全同粒子 12 合 计 72 四、其它 1、先修课程：高等数学线性代数数学物理方法普通物理考核以闭卷考试方式进行2年； （3）邹鹏程 《量子力学》（第二版），高等教育出版社，2003年； （4）钱伯初,曾谨言 《量子力学习题精选与剖析》（第二版）（上、下册），科学出版社，2000年。 制订者：罗礼进 审核者：周朋霞 理 学院 理论物理 教研室（所、部）