一、基本要求
量子力学是处理介观领域和微观领域问题的重要理论工具,在诸多高新科学与技术领域得到广泛的应用。由于它的许多基本概念和方法与经典物理逥然不同,因此,在思维模式上,完成从经典物理到量子理论的转变成为学好本课程的关键。主要包括以下内容:
1. 掌握量子力学的基本原理、基本概念;
2. 培养逻辑思维与公式推导的能力;
3. 逐步培养发现与解决微观领域问题的能力;
4. 了解量子力学中的新方法和新动向。
二、 主要内容及考试范围
主要内容有基本原理、基本概念和处理微观问题的基本方法等。
具体的要求如下:
1.量子力学的诞生
经典物理学遇到的困难(黑体辐射、光电效应和原子光谱);
量子力学的诞生(普朗克量子假说、爱因斯坦光量子假说和玻尔旧量子论)
2.波函数与薛定諤方程
波函数的统计解释;状态叠加原理;薛定諤方程;算符化规则;几率密度与几率流密度;定态薛定諤方程;波函数满足的自然条件和边界条件。
3.一维定态问题
束缚态问题:方形势阱; 函数势阱;线谐振子。
非束缚态问题:自由粒子;梯形位;方势垒; 函数势垒。
了解一维定态的一般性质,在给定的位势下能正确求解定态薛定谔方程。
4.力学量的算符表示
算符及其运算规则;厄米特算符的本征问题;坐标算符和动量算符;共同本征函数;展开假定;平均值和测不准关系;力学量随时间的变化;对称性。
5.中心力场
一般性质;球方势阱;氢原子;球谐振子。
要求掌握解的具体形式,而对其求解的过程只要求了解即可。
6.表象理论
状态的表象;力学量的矩阵表示;狄拉克符号;表象变换;图象。
7.自旋与角动量加法
自旋;泡利矩阵;升降算符;角动量加法;精细结构和塞曼效应。
8.近似方法
非简并微扰论(能量修正到二级,波函数修正到一级);简并微扰论(能量修正到一级);氢原子的斯塔克效应;变分法(基态、第一激发态)。
9.多体理论
全同性原理;泡利不相容原理;对称波函数与反对称波函数。