1、量子力学 (专业限选课)Quantum Mechanics以下部分标题填写用黑体五号字体，具体填写内容字体为宋体五号）【课程编号】XZ26173【课程类别】专业限选课【学分数】4【编写日期】2010.3.30【学时数】74=68+6【先修课程】高数、数理方法、普通物理学、理论力学、电动力学、统计物理【适用专业】物理学 一、教学目的、任务量子力学是物理学专业和与物理学相关专业的重要基础理论课，它阐述微观领域的基本规律，是近代科学最重要的一个成就，通过学习，要求学生掌握量子力学的基本原理和基本思想，理解微观领域的基本现象，具有应用量子力学原理解决微观领域问题的初步能力。二、课程教学的基本要求掌握量
2、子力学原理，即：波函数假设，力学量算符规则、薛定谔方程、粒子自旋假设和全同性原理等，理解量子力学和经典物理的区别以及它们的关系。要求学生掌握：势阱问题，有心力场问题，振动问题,踽迁问题，多粒子体问题，含自旋问题,散射问题和微扰问题等基本求解方法。三、教学内容和学时分配 4 + 12 + 18 + 7 + 14 + 7 + 12 = 74第一章 绪论(4)主要内容：1、量子力学的一些历史背景;2、量子力学的实验基础，黑体辐射规律，光电效应，光散射(康普顿散射),电子衍射和原子光谱等；3、普朗克能量子假说及黑体辐射公式，爱因斯坦光量子假说，德布罗意波-粒二象性假说。教学要求：理解黑体辐射规律，光电
3、效应，光散射(康普顿散射),电子衍射和原子光谱等量子力学的实验基础及经典物理所遇到的困难，掌握普朗克能量子假说及黑体辐射公式，爱因斯坦光量子假说，德布罗意波-粒二象性假说。其它教学环节（如实验、习题课、讨论课、其它实践活动）：光电效应，光散射(康普顿散射),电子衍射和原子光谱多媒体实验演示.1学时第二章 粒子的波函数(12)主要内容：1、粒子的状态用波函数描述，波函数的统计解释，自由粒子的波函数；2、薛定谔方程的引入，哈密顿算符，定态薛定谔方程；3、势阱、势垒、线性谐振子的解及讨论。教学要求：理解粒子的状态用波函数描述的意义,叠加原理;掌握粒子的状态用波函数描述的方法，波函数的统计解释，哈密顿
4、算符，定态薛定谔方程势阱、势垒、线性谐振子的解及讨论。其它教学环节：讨论课1学时第三章 量子力学中的力学量(18)主要内容：1、力学量算符假说,力学量算符本征值，本征函数及其性质，力学量测量公则，平均值公式；2、动量、角动量算符；3、有心力场、氢原子；4、力学量的对易关系及其物理意义、作用、测不准关系。教学要求： 理解力学量算符的意义, 力学量的对易关系及其物理意义、作用，测不准关系 掌握力学量算符的构造方法, 求解力学量算符本征值，本征函数的基本方法.，求解力学量的方法。其它教学环节：习题讨论课各1个学时第四章表象理论(7)主要内容：1、力学量算符表象,量子力学在不同力学量算符表象表示，表象
5、变换；2、狄喇克符号和占有数表象。教学要求： 掌握量子力学在不同力学量算符表象表示，表象变换其它教学环节：第五章 微扰理论(14)主要内容：1、定态微扰的一般理论，非简并下至2级微扰的计算，简并下至1级微扰的计算；2、变分法；3、跃迁辐射理论：非定态微扰理论，跃迁和跃迁几率，光的发射和吸收，辐射强度，选择定则。 教学要求：掌握定态微扰和跃迁辐射的一般理论，非简并下至2级微扰、简并下至1级微扰、跃迁和跃迁几率及变分法的基本计算.其它教学环节： 习题课一节第六章 散射(7)主要内容：1、碰撞散射过程；2、分波法；3、玻恩近似。教学要求：理解散射过程掌握分波法和玻恩近似法。其它教学环节：习题课1学时
6、第七章 自旋 全同粒子（12）主要内容：1、电子自旋、角动量的耦合，自旋的实验现象及自旋假设，自旋算符和含自旋波函数，塞曼效应，两个角动量的耦合，光谱的精细结构；2、全同粒子：全同粒子的特性，全同粒子的波函数，泡利原理，两个电子的自旋波函数，教学要求：理解电子自旋、自旋引起的效应、全同粒子的特性，泡利原理。掌握自旋算符和含自旋波函数、两个角动量的耦合、全同粒子的波函数其它教学环节：1学时课堂讨论课四、教学重点、难点及教学方法重点：粒子状态的波函数描述，薛定谔方程的求解，解力学量算符的本征值、本征函数、解跃迁辐射问题，解力学量的可能值及其几率、电子自旋、自旋引起的效应、全同粒子的特性，全同粒子的波函数。难点：对波粒二象性、测不准关系的理解。五、考核方式及成绩评定方式：考试六、教材及参考书目 推荐教材：、推荐教材：周世勋量子力学教程高等教育出版社，1979.2、主要参考书：1曾谨言量子力学科学出版社，1997.82张永德量子力学(第一版)科学出版，2002.3 3P、A、M、狄拉克量子力学原理(第一版)科学出版社，1965.6 4朗道,E、M栗弗席茨量子力学(第一版)人民教育出版社，1980.4 修（制）订人： 审核人：2010年 3 月30 日
