《量子力学》教学大纲.docx

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1、量子力学.课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：物理学专业本科学生课程代码：16E01716学时分配：68赋予学分：4先修课程：高等数学、力学、热学、电磁学、光学、原子物理、数学物理方法后续课程：固体物理二课程性质与任务本课程是物理学专业的一门必修的专业课程。本课程的任务是使学生牢固掌握微观客体 运动规律，特别是要掌握基本原理和处理问题的基本方法。为学生进一步学习和研究与微观 世界有关的知识和问题打下良好的理论基础。三、教学目的与要求以实践是检验真理的唯一标准作指导，分析、阐述量子力学的建立过程，使学生深刻认 识微观客体矛盾的特殊性和运动的规律性，掌握量子力学的基本原理和方法，完备学生对整

2、个物理规律的认识。通过学习，使学生具有独立分析量子力学问题和解决量子力学问题的能 力。四、教学内容与安排第一章绪论（4学时）教学内容：1 .经典物理学的困难.光的波粒二象性2 .原子结构的玻尔理论.微粒的波粒二象性教学要求：1 . 了解经典物理学的困难.认识光的波粒二象性2 .了解原子结构的玻尔理论及它是半经典半量子理论.掌握微粒的波粒二象性第二章波函数和薛定送方程（14学时）教学内容：.1 .波函数的统计解释.态迭加原理2 .薛定谓方程.粒子流密度和粒子数守恒定律3 .定态薛定谤方程. 一维无限深势阱4 .线性谐振子.势垒贯穿教学要求：1 .理解波函数的统计解释.掌握态迭加原理2 .掌握薛定

3、谤方程及应用. 了解粒子流密度和粒子数守恒定律3 .掌握定态薛定谤方程及应用.掌握一维无限深势阱问题求解4 .掌握线性谐振子问题求解. 了解势垒贯穿第三章 量子力学中的力学量（16学时）教学内容：1 .表示力学量的算符.动量算符和角动量算符2 .电子在库仑场中的运动.氢原子3 .厄米算符本征函数的正交性.算符的对易关系 两个力学量同时具有确定值的条件不确定关系7 .力学量平均值随时间的变化守恒定律教学要求：1 .掌握表示力学量的算符.掌握动量算符和角动量算符2 .掌握电子在库仑场中的运动问题求解.掌握氢原子问题求解3 .掌握厄米算符本征函数的正交性.掌握算符与力学量的关系4 . 了解算符的对易

4、关系 两个力学量同时具有确定值的条件不确定关系. 了解力学量平均值随时间的变化和守恒定律第四章态和力学量的表象（8学时）教学内容：1 .态的表象.算符的矩阵表示2 .量子力学公式的矩阵表述.么正变换3 .狄喇克符号.线性谐振子与占有数表象教学要求：1. 掌握态的表象掌握算符的矩阵表示2. 了解量子力学公式的矩阵表述了解么正变换3. 了解狄喇克符号了解线性谐振子与占有数表象第五章微扰理论（8学时）教学内容：1 .非简并定态微扰理论.简并情况下的微扰理论2 .氢原子的一级斯塔克效应.变分法3 .氢原子基态（变分法）.与时间有关的微扰理论4 .跃近几率.光的发射和吸收5 .选择定那么教学要求：1.

5、掌握非简并定态微扰理论掌握简并情况下的微扰理论2. 了解氢原子的一级斯塔克效应了解变分法3. 了解氯原子基态（变分法）了解与时间有关的微扰理论4. 了解跃近几率了解光的发射和吸收5. 了解选择定那么第六章散射（6学时）教学内容：.1 .碰撞过程散身截面.中心力场中的弹性散射（分波法）2 .方形势阱与势垒所产生的散射.波恩近似3 .质心坐标系与实验室坐标系教学要求：1. 了解碰撞过程散身截面了解中心力场中的弹性散射（分波法）2. 了解方形势阱与势垒所产生的散射了解波恩近似3. 了解质心坐标系与实验室坐标系第七章 自旋与全同粒子（8学时）教学内容：1 .电子自旋.电子的自旋算符和自旋函数2 .简单

6、塞曼效应.两个角动量的耦合3 .光谱的精细结构.全同粒子的特性4 .全同粒子体系的波函数泡利原理.两上电子的自旋函数5 .氯原子（微扰法）.氢分子化学键教学要求：1 .掌握电子自旋.掌握电子的自旋算符和自旋函数2 . 了解简单塞曼效应. 了解两个角动量的耦合3 . 了解光谱的精细结构.掌握全同粒子的特性及全同性原理4 .掌握全同粒子体系的波函数 泡利原理. 了解两上电子的自旋函数5 . 了解氯原子（微扰法）.了解氢分子和化学键第八章 量子力学假设干进展（4学时）教学内容：1 .朗道能级,阿哈罗诺夫一玻姆效应2 .贝利相位教学要求：L 了解朗道能级. 了解阿哈罗诺夫一玻姆效应2 .了解贝利相位五、教学设备与实施使用多媒体教学设备六、课程考核与评估本课程为考试课程，考核方式将结合平时成绩和期末考试成绩确定该课程的考核成绩。 使学生能够注重平时学习的过程，改变学生从考试型到能力型。考试内容侧重于基本原理、 基本内容和解决问题的能力。考核方式：闭卷考试，评估以期评成绩为准。期评成绩（100%）二考勤（占10%） +平时作业（占20%） +期末考试（占70%）。免修的本科学生的“期评成绩等于其期考成绩”。七、附录教材：周世勋著，陈潮修订.量子力学教程.北京：高等教育出版社,2009年.教学参考书：曾谨言著.量子力学教程.科学出版社.2003年.