量子力学（Quantum Mechanics (A)）

课程编号：00432150

学分：4

教师：郭弘 Hong Guo

先修课程：普通物理、高等数学、数学物理方法

考试方式：作业(10-20)％、笔试(80-90)％

教学方式：课堂讲授，英文板书

内容提要：

       本课程为非相对论量子力学，系统地介绍微观粒子的运动规律。内容包括量子力学的基本概念：波函数，态叠加原理，薛定格方程，力学量的算符表示和表象变换，对称性和守恒量，测不准关系及自旋。课程还介绍微观粒子运动规律的具体应用、处理技巧及近似方程，包括定态微扰论，量子跃迁，散射和多体问题。通过本课程的学习使学生能全面地掌握微观粒子运动的特点，特别是对波、粒二象性的理解；较全面地掌握处理微观粒子运动的技巧和方法。
       量子力学的诞生：包括19世纪末物理学的成熟与危机，从对危机的分析引出量子论的思想，并成功地解释了光电效应、黑体辐射及原子的能级等。在此基础上逐步发展成为完美的量子力学理论体系。讲解的内容具体为：量子论的简史；波函数与薛定鄂方程。 包括波函数的统计解释、量子化与算子的引入、坐标空间与动量空间状态的描述及算符的表示、薛定鄂方程的引入等；一维定态问题及其求解；力学量的算符表示及表象变换；力学量随时间的演化； 中心力场问题；粒子在电磁场中的运动；自旋的描述；量子力学的代数方法；量子微扰论与非微扰论方法；量子跃迁；散射问题；氢分子结构, 等等。

英文简介： The course "Quantum Mechanics" covers the following topics: the birth of quantum mechanics, wave function, quantization, superposition principle, Schrodinger equation, operatror, symmetry, one-dimensional system, representation theory, Heinsenberg representation,harmonic osscillator, hydrogen atom, charged particles in magnetic fields, spin, identical particles, perturbation theory, quantum transition etc.

教学大纲：

使得同学掌握量子力学的基本理论框架和计算方法。适合物理学院各类型同学以及非物理类的相关专业同学选修。
1．量子力学基本原理：实验基础、Hilbert空间、波函数、薛定谔方程、算符、表象变换、对称性与守恒律
2．一维定态问题：一般讨论、自由粒子、一维方势阱、谐振子、一维势垒
3．轨道角动量与中心势场定态问题：角动量对易关系、本征函数、中心势、三维方势阱、三维谐振子、氢原子
4．全同粒子与自旋：全同性原理、自旋的表述、自旋与统计的关系、两个自旋的耦合、磁场与自旋的相互作用；
5．定态微扰论与变分法：定态微扰论、简并的情形、变分法
6．跃迁与散射：跃迁几率、散射、Born近似、分波法

推荐教材或参考资料：

《量子力学导论》,曾谨言,北京大学出版社,1998；
Quantum Mechanics,L.I. Schiff,McGRAW-HILL BOOK COMPANY,2001,《量子力学导论》,顾莱纳,北京大学出版社,2001,《量子力学原理》,王正行,北京大学出版社,2008,《量子力学》,朗道、栗弗席茨,《量子力学原理》,P.M.  Dirac,《量子力学》,苏汝铿,复旦大学出版社,2002,《量子力学教程》,周世勋,高等教育出版社,1999,《量子力学》,张启仁,科学出版社,《量子力学》,张永德,科学出版社,2008,