本《量子力学(乙)》考试大纲适用于中国科学院研究生院与物理学相关各专业(实验类)硕士研究生入学考试。量子力学是当代物理学中应用最广泛,发展最迅速的一门基础学科。它不仅是物理学各个领域的共同的基础理论,而且已经成为现代化学、生物学、材料科学和信息科学等的重要的理论基础。它建立于全新的概念和基本原理的基础之上,迄今对这些概念的理解及对于其基本原理的认识仍在不断的深化,甚至仍然在激烈的争论之中。作为专业极为广泛的实验类硕士研究生,要求其对于量子力学的概念及原理有基本的了解。入学考试的重点放在熟练掌握波函数的物理解释,薛定谔方程的建立、基本性质和精确的以及一些重要的近似求解方法上。要求理解这些解的物理意义,熟悉其实际的应用。掌握量子力学中一些简单的现象和问题的处理方法,包括力学量的算符表示、对易关系、测不准关系、态和力学量的表象、电子的自旋、泡利原理、量子跃迁和光的发射与吸收的半经典处理等,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
一、考试内容及要求
:
(一)了解经典物理学的困难和量子力学诞生的实验基础与理论背景。理解量子化、波粒二象性和量子力学的几率性质。
(二)熟悉波函数和薛定谔方程,其中包括:
波函数的统计解释,态叠加原理,薛定谔方程的引进及其基本性质,粒子流密度和粒子数守恒,定态,一维方势阱的束缚态解,线性谐振子,势垒贯穿。
(三)熟练掌握量子力学中的力学量和算符的关系,其中包括:
力学量用算符表示和算符的运算规则,动量算符和角动量算符,算符的对易关系,厄米算符的本征值与本证函数,两力学量同时有确定值的条件,测不准关系,力学量平均值随时间的变化,守恒量。
(四)理解和基本掌握态和力学量的表象,其中包括:
态的表象,算符的矩阵表示,量子力学公式的矩阵表示,幺正变换,狄拉克符号,线性谐振子的占有数表象。
(五)熟练掌握中心力场问题的解法,其中包括:,
两体问题化为单体问题,电子在库仑场中的运动,氢原子和类氢离子。
(六)熟练掌握微扰理论,其中包括:
非简并微扰论,简并微扰论,氢原子的一级斯塔克效应。
(七)掌握量子跃迁的基本解法,其中包括:
跃迁几率的计算,光的发射与吸收的半经典处理方法,选择定则。
(八)熟悉自旋概念,掌握其处理方法,其中包括:
电子自旋的实验基础,自旋算符和自旋波函数,塞曼效应,两个角动量的耦合,光谱的精细结构,泡利原理,两个电子的自旋函数,氦原子的微扰论解法。
二、参考书目:
《量子力学教程 》 周世勋编(第2版,人民教育出版社)。
这是最基本的参考教材,考题的70-80%不超过本书的水平。
一、考试内容及要求
:
(一)了解经典物理学的困难和量子力学诞生的实验基础与理论背景。理解量子化、波粒二象性和量子力学的几率性质。
(二)熟悉波函数和薛定谔方程,其中包括:
波函数的统计解释,态叠加原理,薛定谔方程的引进及其基本性质,粒子流密度和粒子数守恒,定态,一维方势阱的束缚态解,线性谐振子,势垒贯穿。
(三)熟练掌握量子力学中的力学量和算符的关系,其中包括:
力学量用算符表示和算符的运算规则,动量算符和角动量算符,算符的对易关系,厄米算符的本征值与本证函数,两力学量同时有确定值的条件,测不准关系,力学量平均值随时间的变化,守恒量。
(四)理解和基本掌握态和力学量的表象,其中包括:
态的表象,算符的矩阵表示,量子力学公式的矩阵表示,幺正变换,狄拉克符号,线性谐振子的占有数表象。
(五)熟练掌握中心力场问题的解法,其中包括:,
两体问题化为单体问题,电子在库仑场中的运动,氢原子和类氢离子。
(六)熟练掌握微扰理论,其中包括:
非简并微扰论,简并微扰论,氢原子的一级斯塔克效应。
(七)掌握量子跃迁的基本解法,其中包括:
跃迁几率的计算,光的发射与吸收的半经典处理方法,选择定则。
(八)熟悉自旋概念,掌握其处理方法,其中包括:
电子自旋的实验基础,自旋算符和自旋波函数,塞曼效应,两个角动量的耦合,光谱的精细结构,泡利原理,两个电子的自旋函数,氦原子的微扰论解法。
二、参考书目:
《量子力学教程 》 周世勋编(第2版,人民教育出版社)。
这是最基本的参考教材,考题的70-80%不超过本书的水平。