《量子力学》课程教学大纲和课程简介.docx

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1、量子力学课程简介课程编号：02034008课程名称：量子力学/Quantum Mechanics学分：2.5学时：40（课内实验（践）：0 上机：0课外实践：0 ）适用专业：材料科学与工程建议修读学期：第5学期开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系课程负责人：先修课程：高等数学、数学物理方程、大学物理、热力学统计物理等课程考核方式与成绩评定标准：采用期末闭卷考试成绩（占80%）与平时考核成绩（占20%） 相结合。教材与主要参考书目：主要教材：量子力学教程（第2版），周世勋原著，陈潮 修订，高等教育出版社， 2009.参考书目：1.量子力学教程（第3版），曾谨言著，科学出版社，2015.2

2、 .量子力学基础，关洪编，高等教育出版社，2001.3 .量子力学教程学习辅导书，张宏宝编，高等教育出版社，2004. 内容概述：本课程属材料科学与工程专业本科生的专业必修课。其内容包括:波函数和薛定谓方程、 量子力学中的力学量、态和力学量的表象、微扰理论、散射以及自旋与全同粒子等内容。其 目的与任务是使学生掌握量子力学的基本原理，了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运 动规律，为材料学科理论研究和新材料的研发打下理论基础。As a compulsory course for the undergraduate students majoring in materials science an

3、d engineering, the course of Quantum Mechanics includes the following parts: the wave function and Schrodinger equation, the dynamical variable in quantum mechanics, the representation of the states and operators, the perturbation theory, scattering, and the spin and identity of particles. The purpo

4、se of the course is to enable the students master the basic concepts and principles of quantum mechanics, understand the characteristics of the motion of microcosmic particles, and to lay a theoretical foundation for the research and development of new materials for them.量子力学教学大纲课程编号：02034008课程名称：量子

5、力学/Quantum Mechanics学分：2.5学时：40（课内实验（践）：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：材料科学与工程建议修读学期：第5学期开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系课程负责人：先修课程：高等数学、数学物理方程、大学物理、热力学统计物理等课程一、课程性质、目的与任务【课程性质】量子力学是学习固体物理、磁性材料、光电子材料、半导体材料与器件、微电子技术 等课程的理论基础，已成为理工科专业最重要的基础课程之一，也是材料科学与工程专业必 修的专业基础课程。量子力学课程教学旨在让学生掌握微观世界运动的基本规律，使学生能 从更深层次理解现代科学技术，为学生将来从事材料科

6、学与工程高新技术研究提供理论基 础。【教学目的与任务】使学生认识、理解微观粒子（分子、原子、电子等）的运动规律的特殊性，在处理有 关微观粒子运动的问题时，能用量子力学理论方法思考问题；使学生熟悉量子力学在现代 科学技术中各种重大应用；使学生初步掌握量子力学的基本概念、原理和基本方法，能求 解量子力学的一些基本问题；培养学生分析、解决问题的能力，为材料学科理论研究和新 材料的研发奠定理论基础。【对应毕业要求】毕业要求指标点：1.2：能够应用物理知识解决材料科学与工程专业复杂工程问题。5.2：能对现代工具所得结果进行理论预测、模拟和分析，提出解决方案，并能够理解其 局限性。二.教学内容、基本要求及

7、学时分配量子力学总学时数为40学时，其中理论教学为40学时；课程教学共有7章，具体内容及学时安排等如下表所示:课程内容教学要求重点()难点 ( )学时 安排实验 学时上机学时备注第一章绪论2第一节经典物理学的困难C第二节光的波粒二象性B第三节原子结构的玻尔理论C第四节微粒的波粒二象性A第二章波函数和薛定谤方程8第一节波函数的统计解释A第二节态迭加原理A第三节薛定娉方程A第四节粒子流密度和粒子数守恒定律A第五节定态薛定谤方程A第六节一维无限深势阱B第七节线性谐振子B第八节势垒贯穿C第三章量子力学中的力学量10第一节表示力学量的算符A第二节动量算符和角动量算符A第三节 电子在库仑场中的运动B第四节

8、氢原子B第五节 厄密算符本征函数的正交性A第六节算符与力学量的关系A第七节 算符的对易关系两力学量同时有 确定值的条件测不准关系A第八节力学量平均值随时间的变化守 恒定律A第四章态和力学量的表象2第一节态的表象A（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）第二节算符的矩阵表示B第三节量子力学公式的矩阵表述C第五章微扰理论8第一节非简并定态微扰理论A第二节简并情况下的微扰理论B第三节与时间有关的微扰理论C第四节跃迁几率B第五节光的发射和吸收C第六节选择定则A第六章散射2第一节碰撞过程，散射截面B第二节中心力场中的弹性散射C第三节方势阱与势垒所产生的散射C第七章自旋与全同粒子6第一节电子自旋A第

9、二节电子的自旋算符与自旋波函数A第三节简单塞曼效应C第五节全同粒子的特性A第六节 全同粒子体系的波函数 泡利原理AA第七节两个电子的自旋函数C复习串讲A2三、建议实验（上机）项目及学时分配无四、教学方法与教学手段采用启发式、讨论式、研究式等教学方法，利用多媒体、黑板演算等教学手段进行课堂 教学。五、考核方式与成绩评定标准采用期末闭卷考试成绩（占80%）与平时考核成绩（占20%）相结合。课程支撑毕业要求指标点在试卷中的相应分数（范围）指标点1.150%指标点2.150%总计100%六、教材与主要参考书目【教材】量子力学教程（第2版），周世勋原著，陈激 修订，高等教育出版社，2009.【参考书目】.量子力学教程（第3版），曾谨言著，科学出版社，2015.1 .量子力学基础，关洪编，高等教育出版社，2001.2 .量子力学教程学习辅导书，张宏宝编，高等教育出版社，2004.七、大纲编写的依据与说明本大纲依据“安徽工业大学材料科学与工程专业本科指导性培养方案（2013修订版）”, 并经材料物理与化学系专家研讨，以及学院教学委员会审定后编写的。