《量子力学》教学大纲（本科）.docx

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1、量子力学教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。课程英文名Quantum Mechanics课程代码J0702Y00学分3总学时48理论学时48实验/实践学时 0课程类别学科基础课课程性质任选先修课程普通物理、数学物理方法适用专业应用物理学、声学开课学院理学院执笔人审定人制定时间2022年03月一、课程地位与课程目标（一）课程地位量子力学是描述微观世界物质运动基本规律的一门科学，是近代物理学（包括原子分子物理、 固体物理、量子光学、核物理、粒子物理、材料物理等）的重要基础。本课程是应用物理学专业 的一门重要的学科基础课。（二）课程目标1 .通过对本

2、课程的学习，使学生了解微观世界微观粒子的运动规律，初步掌握量子力学的基 本原理和解决问题的基本方法，为进一步学习与钻研后继专业课程打下必要的基础2 .通过对本课程的学习，使学生了解量子力学在近代物理和当代科学中的广泛应用，培养学 生用相关知识解决问题的能力二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，结合自学、课程讨论、课外作业。三、课程主要内容与基本要求第一章绪论1、了解经典力学的困难。2、理解光的波粒二象性。3、掌握原子结构的玻尔理论。4、掌握微粒的波粒二象性。第二章波函数和薛定谓方程1、理解波函数的统计解释。2、理解薛定谤方程的建立过程。3、了解粒子流密度和粒子数守恒定律。4、掌握定态薛定

3、谓方程，并能用之解决一维无限深势阱、一维线性谐振子等简单问题。第三章量子力学中的力学量1、掌握表示力学量的算符的基本性质、运算。2、理解动量和角动量算符的本征值问题及其物理意义。3、理解电子在库仑场中的运动的能量本征值问题及其物理意义。4、重点掌握氢原子的能量和波函数的物理意义。5、理解厄密算符本征函数的正交性和完全性的基本特征，掌握算符与力学量的关系。6、掌握力学量算符的基本对易关系，掌握两个力学量同时有确定值的条件，理解测不准关系。 第四章态和力学量的表象1、掌握态的表象的基本概念。2、掌握算符在不同表象中的表示方法。3、掌握量子力学公式的矩阵表示。4、了解幺正变换。5、了解狄拉克符号。6

4、、了解线性谐振子与占有数表象。第五章微扰理论1、掌握非简并定态微扰理论的基本概念和方法，能用定态微扰论解决一些简单问题。2、掌握简并情况下的微扰理论及其应用，理解氢原子的一级斯塔克效应。3、了解与时间有关的微扰论。第六章自旋与全同粒子1、掌握电子自旋的概念。2、掌握电子的自旋算符与自旋函数的性质和表示方法。3、掌握全同粒子的特性和全同粒子体系的波函数性质，掌握泡利原理。4、理解角动量合成的基本理论。5、理解氢原子的能级结构，并能根据微扰论和全同粒子的特性以及电子自旋等知识说明氨原 子的能级。四、课程学时安排章节号教学内容学时 数学生任务对应课程目 标第1章绪论41 .完成课后作业；2 .课堂讨

5、论：量子力学早期 发展过程中几个重要的工作课程目标1第2章波函数和薛定谓方程101 .完成课后作业；2 .课堂讨论：波函数的统计 解释课程目标1第3章量子力学中的力学量101 .完成课后作业；2 .课堂讨论：厄米算符的性 质和在量子力学中的重要性课程目标2第4章态和力学量的表象81 .完成课后作业；2 .课堂讨论：表象变换在量 子力学中的意义课程目标2第5章微扰理论81 .完成课后作业；2 .课堂讨论：量子力学中常 用的几种近似方法课程目标1第6章自旋与全同粒子81 .完成课后作业；2 .课堂讨论：全同性原理及 其在量子力学中的重要性课程目标2五、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核到课率、平时作业作业，出勤记录30%期末考核闭卷期末试卷70%考核类别考试成绩登记方式百分制六、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：量子力学教程，周世勋，高等教育出版社，2009年6月，第二版（二）主要参考书：1. 量子力学导论，曾谨言，北京大学出版社，1998年3月，第二版2. 量子力学，钱伯初，高等教育出版社，2006年11月，第二版3. 量子力学，张永德，科学出版社，2022年1月，第四版