《量子力学》课程教学大纲

1、量子力学课程教学大纲英文名称：QuantumMechanics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:、经典物理学的困难。、光的波粒二象性。、原子结构的玻尔理

2、论。、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:、波函数的统计解释。、态迭加原理。、薛定谔方程。、粒子流秘度和粒子数守恒定律。、定态薛定谔方程。、一维无限深势阱。、线性谐振子。、势垒贯穿。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

3、量（14学时）基本内容和要求:、表示力学量的算符。、动量算符角动量算符。、电子在库仑场中的运动。、氢原子。、厄密算符本征函数的正交性。、算符与力学量的关系。、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:、态的表象。、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。、线性谐振子与占有数表象。通过

4、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:、非简并定态微扰理论、简并情况下的微扰理论、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:、电子自旋、电子自旋算符

5、和自旋函数*、简单塞曼效应、全同粒子的特性、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

6、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42、波函数和薛定谔方程123、量子力学中的力学量144、态和力学量表象105、微扰理论66、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20022量子力学苏汝铿高等教育出版社20023量子力学钱伯初编著19904量子力学上册曾谨言20025量子力学初步郭敦仁19906量子力学的基本概念关洪19908量子力学的世界.片山泰久20029量子力学教程曾谨言科学出版社200310量子力学教程习题剖析孙婷雅科学出版社200411量子力学入门野村昭一郎