量子力学

课程编码：B0211004Y-01 英文名称：Quantum Mechanics 课时：80 学分：4.00 课程属性：专业必修课 主讲教师：曹俊鹏等

二、课程性质和任务
量子力学是关于物质世界运动规律的基本理论，是现代物理学的基础和支柱。量子力学建立一百多年来，已为大量实验所精确检验，解释了范围极为广泛的自然现象，取得了前所未有的成功。它不仅深入到物理学的各个领域，在化学、生命科学、计算机科学等领域也得到广泛的应用。
《量子力学》是物理系学生的重要专业基础课，也是物理学工作者从事现代物理学研究不可缺少的基本知识和基本训练。通过该课程的学习，使学生掌握量子力学的基本原理和用量子力学解决问题的基本方法。　

三、课程教学目标
1. 初步具有量子化的思想，掌握量子力学的五个基本原理。
2. 能够运用薛定谔方程解决简单的微观体系问题，掌握量子力学处理问题的基本近似方法。
3. 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，为进一步学习与钻研打下必要的基础。

第一章 序论
1. 了解量子力学的研究对象、适用范围、量子力学的发展过程、玻尔的量子理论、光和粒子的波粒二象性。
2. 了解经典物理遇到的困难，量子力学的建立过程。
第二章 波函数和薛定谔方程
1. 正确了解波粒二象性的本质及波函数的统计解释，了解薛定谔的建立过程，了解态迭加原理。
2. 掌握几种典型一维定态问题的求解方法（一维无限深势阱、一维线性谐振子）。
3. 了解波函数的统计解释、薛定谔方程的建立过程、用定态薛定谔方程处理势阱问题和线性谐振子问题。
第三章 量子力学中的力学量
1. 掌握力学量算符的性质，力学量算符的本征值与本征函数，力学量算符本征函数的性质，常见算符的本征函数。
2. 理解算符的对易关系，氢原子的能级与波函数，算符随时间的变化。
3. 掌握力学量算符的性质、力学量算符本征函数的性质、常见力学量算符及其本征函数、算符与力学量的关系、算符对易关系、测不准关系、守恒量。
第四章 态和力学量的表象
1. 初步了解表象概念、掌握态和力学量在具体表象下的表示。
2. 掌握量子力学中的关系式在具体表象下的表示、不同表象之间的变换、狄拉克符号、占有数表象。
3. 掌握态和力学量在具体表象下的表示、量子力学中的关系式在具体表象下的表示、不同表象之间的变换、狄拉克符号。
第五章 微扰理论
1. 了解量子力学中常用的近似方法：微扰论和变分法，并介绍了如何用微扰论处理非简并定态微扰、简并定态微扰和含时微扰问题，最后还讨论了光的吸收和发射问题。
2. 掌握微扰论和变分法，非简并定态微扰、简并定态微扰和含时微扰问题。
第六章 散射
1. 了解与了处理散射问题的两种基本方法。
2. 掌握分波法和玻恩近似。
第七章 自旋与全同粒子
1. 了解自旋的特性、自旋算符和自旋函数、角动量的耦合、塞曼效应和精细结构、全同粒子的特性和波函数。
2. 掌握运用量子力学解释许多实验现象的方法。

五、有关教学环节的说明
通过作业随时了解同学们对讲授内容的消化理解程度，作业情况计入期末总成绩。布置一些科研小课题，作为对课堂知识的拓展，培养学生运用量子力学的方法解决真实的物理问题的能力，成绩以适当方式计入总成绩。最后，通过期末闭卷考试较全面地考察同学们对本课程基本内容的理解和掌握情况。

周世勋：《量子力学教程》（第二版），高等教育出版社，2009年

曾谨言：《量子力学卷Ⅰ、卷Ⅱ》，第五版，科学出版社，2013年
钱伯初：《量子力学》，高等教育出版社，2006年
曾谨言：《量子力学教程》，第3版，科学出版社，2014年
钱伯初：《量子力学习题精选与剖析》，第3版，科学出版社，2008年
苏汝铿：《量子力学》，第2版，高等教育出版社，2002年
David J. Griffiths，贾瑜 (译者)，胡行 (译者)，李玉晓 (译者)，《量子力学概论》(翻译版)(原书第2版)，机械工业出版社，2009年
顾莱纳 [德]：《量子力学导论.量子力学对称性》，北京大学出版社，2001年
R. Shankar，《量子力学原理》，第2版，世界图书出版公司，2007年
塔诺季 (作者)，迪于 (作者)，拉洛埃 (作者)，刘家谟 (译者)，陈星奎 (译者)，《量子力学(第1卷) 》，高等教育出版社，2014年
塔诺季(作者)，迪于(作者)，拉洛埃(作者)，陈星奎(译者)，刘家谟(译者)，《量子力学(第2卷) 》，高等教育出版社，2016年
J. J.Sakurai，Jim Napolitano，《现代量子力学》，第2版，世界图书出版公司，2011年

男，1974年1月出生，1997年7月毕业于西北大学物理系，2001年7月在西安西北大学现代物理研究所获理学博士学位。2001年7月至2003年6月在中国科学院物理研究所做博士后。2003年7月进入中国科学院物理研究所凝聚态理论与材料计算实验室工作，同年8月起任副研究员。2009年8月被聘为研究员。2002年12月至2003年2月，2003年12月至2004年7月在香港科技大学做访问学者，2006年10月至12月，2007年5月至2008年1月，2009年5月至7月在香港中文大学做访问学者，2007年获香港中文大学的“C N Yang Fellowship”。

主要研究方向:
低维强关联系统中的电子及自旋性质；量子磁性；量子多体理论；量子场论；量子可积系统及严格可解统计模型；高自旋冷原子系统中的新物质态理论研究。