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1、量子力学2课程教学大纲一、课程基本情况课程编号:082W03D 学分:3周学时:3总学时:51开课学期:4.1开课学院:理学院英文名称:Quantum Mechanics II适用专业:物理学课程类别:专业方向模块课课程修读条件:量子力学I,电动力学,数理方法网络课程地址:课程负责人:所属基层学术组织:物理学二、课程简介量子力学是近代物理学的两大支柱之一,是描述微观世界运动规律的基本理论。凡 是实际涉及微观粒子(比如原子、分子、电子等)的各门学科及新兴技术,都必须掌握 量子力学。量子力学H作为量子力学I的延伸课,通过课堂教学、课外作业和课外知识 扩展,使学生系统了解量子力学的基本概念、发展历史
2、,掌握其主要内容和研究方法, 培养学生扎实的物理基本功,为学生以后的继续深造、攻读硕士学位等奠定坚实的量子 物理5出。本课程在全面总结和巩固量子力学I课程内容的基础上,主要讲授量子力 学的基本概念、理论和数学方法。要求学生熟悉量子理论的物理图象,掌握基本概念, 能熟练运用相应的数学方林解量子体系(如T院态问题、力学量的算符表达、力学量 随时间的演化与对称性、中心力场、粒子在电磁场中的运动、定态微扰理论、量 子跃迁、多粒子体系的近似处理方法、散射理论等)。三、教学目标在全面总结和巩固量子力学I课程内容的基础上,通过本课程的学习, 要求学生掌握更广、更深入的量子力学的基本原理和方法,能够熟练地运用
3、这些 基本理论和方法去具体分析和解决实际问题,为更加深入地理解量子力学和进一 步从事物理领域的学习与研究打下良好的基础。四、教学内容及学时分配五、考核及成绩评定方式教学单元(学时)教学目标基本内容课外学习任务教学方法薛定调方程和一维定态问题(讲课4学时,自 主学习4学时)掌握求解一维定 态问题基本方法解一维定态问题基 本方法,力势,周 期势,动量表象作业;单元小结课堂教学、讨 论、练习力学量的算符表达、表象变换(6学时,自主学习2学时)掌握力学量的算 符表示、表象变 换力学量的算符表 示,矩阵表示,表 象变换、Dirac符号、 占有数表象、 Heisenberg 图象与 Schrodinger
4、 图象、 Hellmann-Feynman 定理及应用作业;单元小结课堂教学、讨 论、练习对称性(6学时,自主学习3学时)掌握力学量随时 间的演化(守恒 量,能级兼并与 守恒量的关系), 守恒量与对称性 的关系,全同粒 子体系与波函数 的交换对称性无穷小算子,空间 的均匀性、各向同 性、反射不变性与 各守恒律,时间的 均匀性与能量守 恒,全同粒子系与 波函数的交换对称 性作业;单元小结课堂教学、讨 论、练习粒子在电磁场中 的运动(4学时,自主学 习2学时)掌握电磁场中荷 电粒子的 Schrodinger 方 程,Landau 能 级,正常Zeeman 效应电磁场中荷电粒子 的 Schrodin
5、ger 方 程,正常Zeeman效 应,Landau能级, 圆环上荷电粒子的 能谱与磁通量作业;单元小结课堂教学、讨 论、练习定态微扰理论、量子跃迁(4学时,自主学 习2学时)掌握非简并态微 扰论、简并态微 扰论、含时微扰 论、量子跃迁定态微扰理论、含 时微扰论、量子跃 迁几率、能量-时间 不确定关系、光的 吸收与辐射作业;单元小结课堂教学、讨 论、练习多粒子体系的近 似处理方法(4学时,自主学习2学时)掌握变分原理及其应用变分原理及其应 用,Hartree自洽场作业;单元小结课堂教学、讨 论、练习散射理论(6学时,自主学习2学时)了解散射的量子 力学描述,掌握 波恩近似分波法,低能粒子 散射,波恩近似作业;单元小结课堂教学、讨 论、练习序号考核方式成绩比重(%)1期末考试(闭卷)502考勤203作业104课堂综合表现20合计100100六、教材及参考书目:类别教材名称编者出版社出版时间教材量子力学(卷1)(第5 M曾谨言科学出版社2013. 10参考书量子力学习题精选与剖析(第 3版)钱伯初,曾谨、1科学出版社2008.06撰写人:审核人:制定时间: 年9 月
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