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量子力学是近代和现代物理学的理论基础,也是许多现代高新技术的科学基础。现代物理学的众多分支学科,例如原子和分子物理、原子核和粒子物理、凝聚态物理、材料物理、化学物理、生物物理、天体物理、量子信息和量子计算等等,都离不开量子力学。近年来,随着实验技术和探测手段的不断进步,出现了一系列宏观尺度上的新奇量子现象,例如超导、超流、量子霍尔效应、高温超导、玻色-爱因斯坦凝聚、拓扑绝缘体等,大大拓宽了量子力学的应用范围,也加深了人们对于量子力学的认识。
量子力学是研究微观粒子的低速运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质。量子力学课程大致可分为两部分,一为量子力学基础理论知识部分,另一部分为相关应用。在教学过程中,二者相互交织,有机融合。在本课程授课过程中,采用周世勋所著的量子力学教程作为教材。就教学内容而言,大致可以分为第一章量子物理基础部分,讨论了量子力学产生和发展的过程,主要内容包括光电效应 、黑体辐射、物质波。第二章和第三章部分,主要内容包括量子力学基本假定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ假定及具体应用,主要内容包括波函数的统计解释 、态叠加原理、薛定谔方程、定态薛定谔方程 、一维无限深势阱、动量算符本征值方程、厄米算符本征函数的正交性、算符与力学量的关系。第四章主要涉及量子力学的形式理论,主要内容包括态的表象、 力学量的表象、量子力学公式的矩阵表述、Dirac符号、占有数表象;第五章则主要涉及微扰论相关知识,主要内容包括非简并定态微扰理论,变分法、含时微扰等。第六章主要介绍了散射知识。第七章则介绍了量子力学基本假定Ⅴ和电子自旋相关知识,主要内容包括电子的自旋、电子的自旋算符和自旋波函数、角动量的合成、光谱精细结构、两电子自旋波函数,是为重点。