《量子力学》课程教学大纲 英文名称: Quantum Mechanics 适用专业:应用物理、光信息科学与技术 学时:54学分:3 课程类别:学科大类基础课 课程性质:必修课 程的性质和目的 学是物理类各专业的重要基础理论课 置量子力学课程的目的主要是 1)使学生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律,初步掌握量子力学的原理和基本方法,为进一步学习与工作打 下必要的基础 2)使学生了解量子力学在近代物理中的广泛应用,深化和扩大学生在经典物理中学过的有关内容,以适应今后进一步学习与 工作的需要。 课程教学内容 第一章绪论(4学时) 基本内容和要求: 1、经典物理学的困难 2、光的波粒二象性 3、原子结构的玻尔理论 4、微粒的波粒二象性。 通过本章的学习,使学生了解量子物理学发展简史,量子力学的研究对象及其特点;掌握微观粒子的波粒二象性。 教学重点:量子力学的研究对象及其特点;微观粒子的波粒二象性 教学难点:微观粒子的波粒二象性 第二章波函数和薛定谔方程(12学时) 基本内容和要求 1、波函数的统计解释 2、态迭加原理 3、薛定调方程。 4、粒子流秘度和粒子数守恒定律。 5、定态薛定谔方程。 6、一维无限深势阱。 7、线性谐振子。 势垒贯穿
《 量子力学 》课程教学大纲 英文名称： Quantum Mechanics 适用专业： 应用物理、光信息科学与技术 学时： 54 学分： 3 课程类别：学科大类基础课 课程性质：必修课 一、课程的性质和目的 量子力学是物理类各专业的重要基础理论课。 设置量子力学课程的目的主要是： 1) 使学生了解微观世界矛盾的特殊性和微观粒子的运动规律 , 初步掌握量子力学的原理和基本方法 , 为进一步学习与工作打 下必要的基础。 2) 使学生了解量子力学在近代物理中的广泛应用 , 深化和扩大学生在经典物理中学过的有关内容 , 以适应今后进一步学习与 工作的需要。 二、课程教学内容 第一章 绪论（ 4 学时） 基本内容和要求 : １、经典物理学的困难。 ２、光的波粒二象性。 ３、原子结构的玻尔理论。 ４、微粒的波粒二象性。 通过本章的学习，使学生了解量子物理学发展简史，量子力学的研究对象及其特点；掌握微观粒子的波粒二象性。 教学重点 : 量子力学的研究对象及其特点；微观粒子的波粒二象性。 教学难点： 微观粒子的波粒二象性。 第二章 波函数和薛定谔方程（ 12 学时） 基本内容和要求 : １、波函数的统计解释。 ２、态迭加原理。 ３、薛定谔方程。 ４、粒子流秘度和粒子数守恒定律。 ５、定态薛定谔方程。 ６、一维无限深势阱。 ７、线性谐振子。 ８、势垒贯穿
甬过本章的学习,应使学生掌握波函数的物理意义,了解薛定谔方程建立的过程及简单的应用。 教学重点:波函数的统计解释,薛定谔方程 教学难点:波函数的统计解释,薛定谔方程,势垒贯穿 第三章量子力学中的力学量(14学时) 基本内容和要求 1、表示力学量的算符。 动量算符角动量算符 3、电子在库仑场中的运动 4、氢原子。 5、厄密算符本征函数的正交性。 6、算符与力学量的关系。 7、算符的关系,两力学量同时有确定值的条件,不确定性关系 通过本章的学习,应使学生掌握量子力学中的力学量用算符表示的基本原理,理解氢原子问题的求解方法。 教学重点:算符与力学量的关系,氢原子的量子力学处理,不确定性关系 教学难点:电子在库仑场中的运动,厄密算符本征函数的正交性,算符的关系 第四章态和力学量表象(10学时) 基本内容和要求 1、态的表象 2、算符的短阵表示 3、量子力学公式的矩阵表述。 4、么正变换 5、狄拉克符号。 6、线性谐振子与占有数表象 通过本章学习,使学生掌握态力学量、量子力学公式在各种表象中的表述方式,理解表象变换理论,了解狄拉克符号。 教学重点:量子力学公式在各种表象中的表述方式,表象变换理论 教学难点:算符的短阵表示,量子力学公式的矩阵表述,么正变换,狄拉克符号 第五章微扰理论(6学时) 基本内容和要求 1、非简并定态微扰理论 2、简并情况下的微扰理论 3、氢原子的一级斯塔克效应 通过本章的学习,使学生掌握定态微扰理论的基本思想和使用条件,理解简并情况下的微扰理论,了解氢原孑的一级斯塔克 教学重点:非简井定态微扰理论,简并情况下的微扰理论
通过本章的学习，应使学生掌握波函数的物理意义，了解薛定谔方程建立的过程及简单的应用。 教学重点 : 波函数的统计解释 , 薛定谔方程 教学难点： 波函数的统计解释 , 薛定谔方程 , 势垒贯穿 第三章 量子力学中的力学量（ 14 学时） 基本内容和要求 : １、表示力学量的算符。 ２、动量算符角动量算符。 ３、电子在库仑场中的运动。 ４、氢原子。 ５、厄密算符本征函数的正交性。 ６、算符与力学量的关系。 ７、算符的关系，两力学量同时有确定值的条件，不确定性关系。 通过本章的学习，应使学生掌握量子力学中的力学量用算符表示的基本原理，理解氢原子问题的求解方法。 教学重点 : 算符与力学量的关系 , 氢原子的量子力学处理 , 不确定性关系 教学难点： 电子在库仑场中的运动 , 厄密算符本征函数的正交性 , 算符的关系 第四章 态和力学量表象（ 10 学时） 基本内容和要求 : １、态的表象。 ２、算符的短阵表示。 ３、量子力学公式的矩阵表述。 * ４、么正变换。 ５、狄拉克符号。 ６、线性谐振子与占有数表象。 通过本章学习，使学生掌握态力学量、量子力学公式在各种表象中的表述方式，理解表象变换理论，了解狄拉克符号。 教学重点 : 量子力学公式在各种表象中的表述方式，表象变换理论 教学难点： 算符的短阵表示 , 量子力学公式的矩阵表述 , 么正变换 , 狄拉克符号。 第五章 微扰理论（ 6 学时） 基本内容和要求 : １、非简并定态微扰理论 ２、简并情况下的微扰理论 ３、氢原子的一级斯塔克效应 通过本章的学习，使学生掌握定态微扰理论的基本思想和使用条件，理解简并情况下的微扰理论，了解氢原子的一级斯塔克 效应。 教学重点 : 非简并定态微扰理论 , 简并情况下的微扰理论
教学难点:简并情况下的微扰理论 第六章自旋与全同粒子(8学时) 基本内容和要求 1、电子自旋 2、电子自旋算符和自旋函数 3、简单塞曼效应 4、全同粒子的特性 5、全同粒子体系的波函数、泡利原理 通过本章学习,使学生掌握电子自旋假设的内容,理解电子自旋算符和自旋函数,了解全同性原理和全同粒子体系的波函 教学重点:电子自旋,电子自旋算符和自旋函数,全同粒子的特性 教学难点:电子自旋算符和自旋函数 课程教学的基本要求 1、本课程的教学包括课堂讲授、多媒体演示、学生自学、习题讨论、作业、辅导答疑和期未考试等教学环节 2、课堂教学采用启发式或讨论式的教学方法,结合多媒体演示,引导学生加深对所学知识的理解和应用,提高学生学习 本课程的兴趣和积极性。 要求学生认真读书,课前预习相关知识,课后复习。 4、通过本课程的教学,学生在理解和掌握大纲所要求的知识内容的基础上,能正确地应用这些知识解决实际问题,为今 后的工作学习奠定坚实的基础 四、课程学时分配 讲课内容 学时 1、绪论 2、波函数和薛定谔方程 3、量子力学中的力学量 4、态和力学量表象 5、微扰理论 6、自旋与全同粒子 8 五、建议教材与教学参考书 1量子力学教程周世勋高等教育出版社202 量子力学苏汝铿高等教育出版社2002 3量子力学钱伯初编著1990 4量子力学上册曾谨言2002 5量子力学初步郭敦仁1990 6量子力学的基本概念关洪1990 8量子力学的世界.片山泰久2002 9量子力学教程曾谨言科学出版社2003
教学难点： 简并情况下的微扰理论 第六章 自旋与全同粒子（ 8 学时） 基本内容和要求 : １、电子自旋 ２、电子自旋算符和自旋函数 * ３、简单塞曼效应 ４、全同粒子的特性 ５、全同粒子体系的波函数、泡利原理 通过本章学习，使学生掌握电子自旋假设的内容，理解电子自旋算符和自旋函数 , 了解全同性原理和全同粒子体系的波函 数。 教学重点 : 电子自旋 , 电子自旋算符和自旋函数 , 全同粒子的特性 教学难点： 电子自旋算符和自旋函数 三、课程教学的基本要求 1 、本课程的教学包括课堂讲授、多媒体演示、学生自学、习题讨论、作业、辅导答疑和期末考试等教学环节。 2 、课堂教学采用启发式或讨论式的教学方法，结合多媒体演示，引导学生加深对所学知识的理解和应用，提高学生学习 本课程的兴趣和积极性。 3 、要求学生认真读书，课前预习相关知识，课后复习。 4 、通过本课程的教学，学生在理解和掌握大纲所要求的知识内容的基础上，能正确地应用这些知识解决实际问题，为今 后的工作学习奠定坚实的基础。 四、课程学时分配 讲 课 内 容 学 时 1 、 绪论 4 2 、 波函数和薛定谔方程 12 3 、 量子力学中的力学量 14 4 、 态和力学量表象 10 5 、 微扰理论 6 6 、 自旋与全同粒子 8 合 计 54 五、建议教材与教学参考书 1 量子力学教程 周世勋 高等教育出版社 2002 2 量子力学 苏汝铿 高等教育出版社 2002 3 量子力学 钱伯初编著 1990 4 量子力学 上册 曾谨言 2002 5 量子力学初步 郭敦仁 1990 6 量子力学的基本概念 关洪 1990 8 量子力学的世界 . 片山泰久 2002 9 量子力学教程 曾谨言 科学出版社 2003 10 量子力学教程习题剖析 孙婷雅 科学出版社 2004 11 量子力学入门 野村昭一郎 2002
12 量子力学思考题集 王家庆 , 雷世曾编 1990 13 量子力学习题精选与剖析 . 上册 曾谨言 科学出版社 1999 14 量子力学 ( 上册 ) J. 萨尔蒙 2002 15 量子力学原理 王正行 北京大学出版社 2003
