与综合性大学相比,师范大学学生要学习大量的教育课程,其专业课程受到课时压缩的限制。 学生的现代物理基础和数学基础不如综合大学的学生扎实。 鉴于这些情况,我们编写了这套讲义并在教学中使用了多年。 从其使用效果来看,有效解决了现代物理、数学基础不足的学生的困境。 教学深度基本满足综合性大学的要求。 学生在大四考研时选修量子力学课程。 我对考研也充满了信心。 以前使用过本教材的学生在考研时量子力学课程都取得了不错的成绩。 本书就是根据这次讲座编写的。 本书共分为13章。 第一章:量子力学的实验基础量子物理专业书,重点介绍量子力学起源的黑体辐射、光电效应等几个著名实验。 由此可见,“头顶上的几朵乌云”是如何让经典物理学变得无能为力并催生新思想的。 微观世界的理论——量子力学已成为必然。 第二章波函数和薛定谔方程,包括波函数及其统计解释以及薛定谔方程量子物理专业书,揭示了如何利用波函数基于波粒二象性来描述微观粒子的状态,以及如何建立薛定谔方程。 讨论其运动。 第3章:一维稳态问题。 本章使用薛定谔方程讨论几个简单的量子系统问题,包括方形势阱、谐振器、功能势、自由粒子、势垒上的散射和穿透问题。 第四章是量子力学的初步数学。 讨论了单粒子的波函数空间以及表示和表示变换两个问题。 目的是让读者快速掌握量子力学中使用的最基本的数学工具,重点关注量子力学。 一些有用的数学概念和数学运算,而省略了那些一般定义和严格的证明。
第五章介绍了量子力学的基本假设,包括状态和状态叠加原理、力学量的算子表示、不确定性关系、运动方程、同质粒子系统和交换对称性。 量子力学就是基于这些基本假设。 虽然这些假设无法通过实验来证明,但量子力学所得到的结果和近一个世纪的实验结果与这一事实非常吻合,并充分证实了这些量子力学。 力学基本假设的正确性。 第六章是与时间无关的问题的代数研究。 它基于量子力学的基本假设和数学重新考虑线性谐振子,进而研究一维和三维刚性转子的运动。 角动量特征值的代数解可以为讨论提供解决方案。 量子力学在旋转、旋转不变性和自旋理论方面有良好的基础。 第7章讨论中心力场问题。 在量子力学中,中心力场起着非常重要的作用。 本章首先将薛定谔方程在球坐标系中的变量分开,然后用它来讨论无限深的球形势阱、三维各向同性谐振器以及氢原子问题和二体问题,特别是氢原子问题。 量子力学的解答是对量子力学基本假设的重要验证。 第8章“稳态微扰理论”讨论了量子力学中的一种重要的近似方法。 内容涉及非简并和简并微扰理论及其应用来解释氢原子的一阶斯塔克效应。 第9章:变分微积分。 当微扰法不再适用时,变分法是量子力学处理实际问题的另一种重要的近似方法。 本章涵盖变分方法的基本理论以及谐振器、氢原子和氦原子变分的处理。
第10章是与时间相关的微扰理论——量子跳跃,涵盖了量子跳跃和量子概率、一阶与时间相关的微扰理论、几种典型微扰下的转移概率以及能量和时间的不确定性。 原子电磁辐射的关系、吸收和发射、激光原理。 第11章是前几章方法的应用。 本章首先讨论规范变换,然后进一步讨论均匀磁场中粒子的运动和朗道能级、量子霍尔效应以及均匀磁场中的电子自旋。 动力学和磁共振、角动量耦合、塞曼效应、自旋单重态和三重态,本章中的许多问题已经在原子物理课程中介绍过,但在这里读者可以看到如何用新的视角重新审视它们量子力学这些问题。 第12章讨论弹性散射,这是一个可以与物理实验密切比较的主题。 我们将首先介绍散射界面和散射的量子力学描述,然后讨论分波方法和光学定理,并讨论在方形势阱和方形势垒上产生的散射现象。 本章还讨论低能散射,并讨论玻恩近似和金属粒子的散射问题。 第13章讨论相同粒子的系统,主要讨论由两个相同粒子组成的系统,讨论氦原子和氢分子的问题,最后讨论玻色子和费米子在占据数空间的第二量子化问题。 。 本书原讲稿主要由高守恩撰写,杨建松对原讲义进行了补充和修改。 本书的起草和技术处理由杨建松完成。 本书主要适用于普通院校、师范院校物理专业学生和教师。 可以作为“量子力学”课程的教材或主要参考书。
也可作为其他理科专业(如化学)学习量子力学或量子化学课程的学生的主要参考书。 本书建议课时为每周4课时,一学期总计约70课时。 本书的目的是在有限的篇幅内对量子力学进行完整、准确的描述,使读者对应用量子力学解决实际问题有新的认识。 在目前物理系学生的硕士入学考试中,量子力学往往是必修课。 本书将用严谨的量子力学主要知识结构和丰富实用的量子力学应用来帮助读者应对考研。 由于编者水平的原因,书中肯定存在一些不完善的地方,还望读者不吝指正。 本书的编写和出版过程中,得到了杭州师范大学理学院的大力支持,同时还得到了国家自然科学基金(编号)和杭州师范大学“大学物理教学改革”和“李康教授在《现代物理实验精品课程建设》以及《恒逸学院物理专业专业课程群建设》等课程改革项目的支持下,仔细阅读了稿件,提出了许多有益的建议,得到了很好的评价。稿件修改中收到。 表现。 向他们表示衷心的感谢。 高受恩 杨建松 2014年4月
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