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兰州大学量子力学教学大纲

量子力学教学大纲
教学基本内容及学时分配(72学时)
第一章绪论(4学时)
1、课程的发展和改革状况;教材评介
2、量子理论发展简史
3、黑体辐射定律与普朗克常数
4、光子
5、玻尔量子论
6、德布罗意“物质波”假设
7、原子物理中的特征量(结合量纲分析法)
第二章波函数和薛定谔方程(8学时)
1、薛定谔方程
2、波函数的统计诠释;连续性方程
3、定态;有关一维束缚态的若干定理
4、一维平底势阱中的粒子(包括无限深势阱,有限深势阱, 势阱)
5、一维谐振子(微分方程解法)
6、势垒贯穿
第三章量子力学基本原理(16学时)
1、波函数和算符
2、态叠加原理
3、线性算符;常用力学量的算符表示
4、波函数的普遍诠释(力学量的取值及概率假设);平均值公式
5、动量(连续谱,箱归一化);连续谱一般的理论
6、力学量算符的对易关系
7、两个力学量算符的共同本征态
8、不确定关系(测不准关系)
9、波函数随时间的变化;演化算符
10、力学量随时间的变化;薛定谔图象和海森伯图象;守恒量;宇称
11、对称性和守恒定律
12、海尔曼—费曼定理和位力定理
第四章表象理论(8学时)
1、狄拉克态矢量概念;矢量空间
2、量子力学公式的矩阵表示
3、坐标表象;波函数
4、动量表象
5、能量表象;求和规则
6、谐振子(升降算符解法);相干态
7、角动量(升降算符解法)
第五章中心力场(7学时)
1、中心力场的一般概念
2、轨道角动量的本征函数
3、自由粒子波函数
4、球形势阱中的粒子;氘核
5、粒子在库仑场中的运动(束缚态);类氢离子;氢原子;与玻尔量子
论的比较
6、三维各向同性谐振子
7、二维中心力场
第六章扰论与变分法(6学时)
1、非简并态微扰论;应用举例
2、简并态微扰论;一级近似
3、氢原子能级在电场中的分裂
4、变分法;应用举例
第七章自旋(9学时)
1、电子自旋;自旋波函数;泡利自旋算符;若干常用公式
[等等]
2、电子总角动量
3、自旋轨道耦合;碱金属光谱的精细结构
4、粒子在电磁场中的运动;泡利方程
5、塞曼效应
6、磁共振
7、角动量耦合;CG系数
8、二电子体系的自旋波函数
第八章散射理论(4学时)
1、弹性散射;散射截面;散射振幅
2、分波法;应用举例;低能S波散射
3、波恩近似
第九章量子跃迁(6学时)
1、含时微扰论;一级近似;跃迁概率
2、单频微扰;常微扰
3、跃迁理论与定态微扰论的关系;跃迁理论与散射理论(波恩近似)的关系
4、光的吸收与受激辐射
5、自发辐射;爱因斯坦的半经典理论
6、能量—时间不确定关系
第十章多粒子体系(6学时)
1、二粒子体系;质心运动和相对运动;轨道角动量
2、全同粒子体系;波函数的交换对称性;泡利原理
3、氦原子;正氦与仲氦;基态能级的微扰论处理和变分法处理;类氦离

4、氢分子;原子轨函法;交换能
5、化学键简介。

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