1、量 子 力 學(xué),性質(zhì)與地位 量子力學(xué)是工程物理(應(yīng)用核物理)本科專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課程。本課程對(duì)于學(xué)員掌握量子力學(xué)基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)員解決基本量子理論問(wèn)題能力和專業(yè)課學(xué)習(xí)具有重要基礎(chǔ)作用。,課程簡(jiǎn)介,量子力學(xué)是反映微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論，是20世紀(jì)自然科學(xué)的重大進(jìn)展之一。本課程是物理學(xué)專業(yè)的專業(yè)必修課程之一。設(shè)置量子力學(xué)課程的主要目的是： 使學(xué)生了解微觀世界矛盾的特殊性和微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，初步掌握量子力學(xué)的基本原理和一些重要方法，并初步具有運(yùn)用這些方法解決較簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力。 使學(xué)生了解量子力學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，深化和擴(kuò)大在普通物理中學(xué)過(guò)的有關(guān)內(nèi)容，為學(xué)生以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)與提高打下必要

2、的基礎(chǔ)。,基本粒子 原子核 原子 分子 團(tuán)簇 納米體系 介觀體系,研 究 對(duì) 象,天體物理 宇宙學(xué) 能源 化學(xué) 生物學(xué) 材料科學(xué),主 要 內(nèi) 容,I.緒論：量子力學(xué)的研究對(duì)象和方法特點(diǎn)，經(jīng)典物理學(xué)的困難，量子力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史，光的波粒二象性，Bohr的量子論，微觀粒子的波粒二象性。 II.波函數(shù)和薛定諤方程：波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋，態(tài)迭加原理，薛定諤方程，一維定態(tài)問(wèn)題。 III.量子力學(xué)中的力學(xué)量：表示力學(xué)量的算符，動(dòng)量算符和角動(dòng)量算符，厄米算符本征函數(shù)的正交性，算符與力學(xué)量的關(guān)系，算符的對(duì)易關(guān)系，兩個(gè)力學(xué)量同時(shí)有確定值的條件，測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系，力學(xué)量平均值隨時(shí)間的變化，對(duì)稱性與守恒律，電子在庫(kù)侖場(chǎng)中的的運(yùn)動(dòng)

3、，氫原子。,IV.態(tài)和力學(xué)量的表象：態(tài)的表象，算符的矩陣表示，量子力學(xué)公式的矩陣表述，么正變換。 V. 微擾理論：定態(tài)微擾理論，變分法的基本原理及方法，含時(shí)微擾理論（躍遷幾率、光的發(fā)射和吸收、選擇定則）。 VI.散射：散射過(guò)程的一般描述，散射截面，分波法，玻恩近似，方形勢(shì)阱與勢(shì)壘所產(chǎn)生的散射。 VII.電子自旋與全同粒子：電子自旋，自旋算符和波函數(shù)，角動(dòng)量耦合，全同粒子的特性，玻色子與費(fèi)密子，全同粒子體系的波函數(shù)，泡利原理，兩個(gè)電子的自旋波函數(shù)，氦原子，氫分子。,教學(xué)目的,1. 深入理解微觀粒子的運(yùn)動(dòng)特性。 掌握描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的方法， 即量子力學(xué)的數(shù)學(xué)框架。 3. 初步掌握應(yīng)用量子力學(xué)處理簡(jiǎn)

4、單體系的方法。,要求,理解不同于經(jīng)典物理理論的量子化概念,掌握量子力學(xué)的基本概念、基本原理,掌握求解微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本方法,學(xué)習(xí)內(nèi)容,以假設(shè)提出及驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及理論推導(dǎo)為主。,與經(jīng)典物理學(xué)中的習(xí)慣或概念不一致； 量子力學(xué)中物理概念不是直觀的； 處理問(wèn)題在手法上與經(jīng)典物理學(xué)截然不同。,學(xué)習(xí)過(guò)程中，主要存在以下困難：,學(xué)習(xí)方法 少問(wèn)為什么 多問(wèn)是什么,掌握實(shí)驗(yàn)事實(shí)，不直接與主觀經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系，避免先入為主； 掌握和理解量子力學(xué)的基本概念，以及概念的依據(jù)和特點(diǎn)； 掌握理論中建立的方程和所用的數(shù)學(xué)方法以及處理它們的思路和步驟。,學(xué)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)注意以下方面：,第一章 緒論（4學(xué)時(shí)） 第二章 波函數(shù)和薛定諤方程（8學(xué)時(shí)） 第三章 量子力學(xué)的力學(xué)量（10學(xué)時(shí)） 第四章 態(tài)和力學(xué)量的表象（6學(xué)時(shí)） 第五章 微擾理論（6學(xué)時(shí)） 第六章 散射（ 2學(xué)時(shí)） 第七章 自旋與全同粒子（2學(xué)時(shí)） 復(fù)習(xí)串講 （2學(xué)時(shí)）,教學(xué)計(jì)劃,考核方式,期末考試（60%） 作業(yè)（含小論文）（20%） 平時(shí)表現(xiàn)（課堂紀(jì)律、回答問(wèn)題 、專題研討等）（20%）,參 考 書 量子力學(xué)導(dǎo)論曾謹(jǐn)言高等教育出版社 量子力學(xué) 張啟仁高