前 言
一.教材:周世勛編 量子力學(xué)教程(高教出版社)
二.學(xué)習(xí)要求:中學(xué)教師自學(xué)量子力學(xué)課程的目標(biāo)應(yīng)是
1.了解微觀客體的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特殊性,初步掌握量子力學(xué)的基本原理和方法,并會(huì)用來(lái)處理一些較簡(jiǎn)單的量子力學(xué)問(wèn)題。
2.了解量子力學(xué)在物理學(xué)中的地位和作用,學(xué)習(xí)后能獨(dú)立解決中學(xué)物理教學(xué)中遇到的有關(guān)量子力學(xué)問(wèn)題。
3.培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀,進(jìn)一步加深實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的思想。
三.參觀書(shū)目
周世勛,量子力學(xué),上??茖W(xué)技術(shù)出版社196l
曾謹(jǐn)言,量子力學(xué),科學(xué)出版社(1981及各種版本)
大綱內(nèi)容
第一章 緒 論
§1.1 經(jīng)典物理學(xué)的困難
§1.2 光的波粒二象性
§1.3 原子結(jié)構(gòu)的玻爾理論
§1.4 微粒的波粒二象性
要求
1.了解量子力學(xué)產(chǎn)生的歷史背景。
2.知道微觀客體波粒二象性是實(shí)驗(yàn)證實(shí)的客觀事實(shí)。
3.會(huì)用德布羅意關(guān)系式計(jì)算德布羅意波長(zhǎng),知道自由粒子的平面波表達(dá)式。
第二章 波函數(shù)和薛定諤方程
§2.1 波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋
§2.2 態(tài)迭加原理
§2.3 薛定諤方程
§2.4 粒子流密度和粒子數(shù)守恒定律
§2.5 定態(tài)薛定諤方程
§2.6 一維無(wú)限深勢(shì)阱
§2.7 線性諧振子
§2.8 墊壘貫穿
要求:
1.本章是量子力學(xué)重點(diǎn)之一,§2.1-§2.5是本章重點(diǎn)。
2.掌握波函數(shù)統(tǒng)計(jì)解釋的內(nèi)容、波函數(shù)的歸一化及波函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)條件。
3.理解態(tài)迭加原理及它對(duì)量子力學(xué)的重要意義。
4.掌握量子力學(xué)處理一維無(wú)限深勢(shì)阱和線性諧振子的方法及其結(jié)果;知道能量是如何量子化的;理解勢(shì)壘貫穿這一重要量子效應(yīng)。
第三章 量子力學(xué)中的力學(xué)量
§3.1 表示力學(xué)量的算符
§3.2 動(dòng)量算符和角動(dòng)量算符
§3.3 電子在庫(kù)侖場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
§3.4 氫原子
§3.5 厄米算符本征函數(shù)的正交性
§3.6 算符與力學(xué)量的關(guān)系
§3.7 算符的對(duì)易關(guān)系,兩力學(xué)量同時(shí)有確定值的條件測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系
要求:
1.掌握算符的運(yùn)算規(guī)則、力學(xué)量算符的性質(zhì)、厄米算符本征函數(shù)的性質(zhì)。
2.掌握算符與力學(xué)量的關(guān)系,在一算符的本征態(tài)中測(cè)量一力學(xué)量會(huì)得到什么結(jié)果,在任意態(tài)中測(cè)量一力學(xué)量會(huì)得到什么結(jié)果。
3.掌握算符的對(duì)易關(guān)系、不確定關(guān)系和一組力學(xué)量有確定值的條件。
4.掌握量子力學(xué)處理氫原子的方法及理論結(jié)果。
第四章 態(tài)和力學(xué)量的表象
§4.1 態(tài)的表象
§4.2 算符的矩陣表示
§4.3 量子力學(xué)公式的矩陣表述
§4.4 么正變換
§4.5 狄喇克符號(hào)
要求
1.掌握~表象的建立方法,在這表象中態(tài)和力學(xué)量如何表示。
2.會(huì)應(yīng)用簡(jiǎn)單的狄喇克符號(hào)
3.初步了解表象變換方法及性質(zhì)
第五章 微擾理論
§5.1 非簡(jiǎn)并定態(tài)微擾論
§5.2 非并情況下的微擾論
§5.3 氫原子的一級(jí)斯塔克效應(yīng)
§5.4 與時(shí)間有關(guān)的微擾論
§5.5 躍遷幾率
§5.6 光的發(fā)射和收效
§5.7 選擇定則
要求
1.了解微擾論的適用條件和分類
2.掌握定態(tài)微擾論的基本理論,會(huì)用所學(xué)理論處理具體量子力學(xué)問(wèn)題。
3.掌握含時(shí)微擾論的基本理論,會(huì)計(jì)算原子躍遷幾率,能判斷允許躍遷和禁戒躍遷。
第七章 自旋與全同粒子
§7.1 電子自旋
§7.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù)
§7.3 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合
§7.5 光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)
§7.6 全同粒子的特性
§7.7 全同粒子體系的波函數(shù) 泡利原理
§7.8 兩個(gè)電子的自旋函數(shù)
§7.9 氦原子
要求
1.掌握自旋算符、泡利矩陣、二分量自旋函數(shù)和兩電子體系的自旋函數(shù)。
2.掌握角動(dòng)量的耦合理論、耦合表象和非耦合表象。
3.了解原子光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)的微擾理論處理方法。
4.掌握全同粒子體系的特性和全同粒子體系的波函數(shù)。
5.掌握量子力學(xué)對(duì)He原子的處理方法,知道什么是交換能。