西北師范大學(xué)2023年碩士研究生招生考試《量子力學(xué)》科目大綱已經(jīng)發(fā)布,各位同學(xué)注意及時(shí)關(guān)注相關(guān)信息。高頓考研為大家整理了西北師范大學(xué)2023年碩士研究生招生考試《量子力學(xué)》科目大綱的詳細(xì)內(nèi)容,希望對大家有所幫助!
《量子力學(xué)》科目大綱
(科目代碼:813)
一、考核要求
量子力學(xué)是反映微觀粒子運(yùn)動規(guī)律的理論,是20世紀(jì)自然科學(xué)的重大進(jìn)展之一。本課程的考核要求主要是:⑴深入理解微觀世界矛盾的特殊性和微觀粒子的運(yùn)動特性;⑵掌握描述微觀體系運(yùn)動的方法,即量子力學(xué)的基本原理和方法;⑶了解量子力學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用,并初步學(xué)會處理簡單量子體系的方法。
二、考核評價(jià)目標(biāo)
要求學(xué)生明確微觀粒子運(yùn)動的基本屬性,掌握量子力學(xué)的基本原理和處理具體問題的一些重要方法,并初步具有運(yùn)用這些方法解決較簡單問題的能力,以考察學(xué)生是否具備進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)所必需的基礎(chǔ)知識。
三、考核內(nèi)容
第一章緒論
1.1量子力學(xué)的研究對象和方法
1.2量子力學(xué)發(fā)展簡史
1.3經(jīng)典物理學(xué)的困難
1.4光的波粒二象性
1.5 Bohr的量子論
1.6微觀粒子的波粒二象性
基本要求:明確量子力學(xué)的研究對象及其方法特點(diǎn)。通過回顧與概述黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、原子光譜與原子結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,了解十九世紀(jì)末到廿世紀(jì)初經(jīng)典物理學(xué)所暴露出來的困難,舊量子論的產(chǎn)生、發(fā)展及其缺陷,以及量子力學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展。重點(diǎn)是認(rèn)識微觀粒子的波粒二象性。
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測不準(zhǔn)原理
2.3態(tài)迭加原理
2.4薛定諤方程
2.5定態(tài)薛定諤方程
2.6一維無限深勢阱
2.7線性諧振子
基本要求:認(rèn)識微觀粒子的運(yùn)動用一個(gè)波函數(shù)來描述(量子力學(xué)的第一個(gè)基本假定)和粒子的可觀測力學(xué)量之間的關(guān)系;明確波函數(shù)的意義。理解量子力學(xué)的兩個(gè)基本原理(測不準(zhǔn)原理和態(tài)迭加原理)的內(nèi)容,并明確它們從不同側(cè)面反映了微觀粒子波動性的本質(zhì)。明確微觀粒子運(yùn)動所滿足的基本方程是薛定諤方程,其求解在定態(tài)問題中簡化為定態(tài)薛定諤方程。領(lǐng)會一維定態(tài)的求解方法以及一維定態(tài)的基本性質(zhì)。
第三章力學(xué)量的算符表示
3.1表示力學(xué)量的算符
3.2動量算符和角動量算符
3.3厄米算符本征函數(shù)的正交性
3.4算符與力學(xué)量的關(guān)系
3.5算符的對易關(guān)系,兩個(gè)力學(xué)量同時(shí)有確定值的條件
3.6電子在庫侖場中的的運(yùn)動,氫原子
3.7力學(xué)量平均值隨時(shí)間的變化,守恒定律
基本要求:熟悉算符的一般運(yùn)算規(guī)則、線性算符、厄米算符、算符的本征值和本征函數(shù)、算符的對易關(guān)系。明確如何得到表示力學(xué)量的算符及其應(yīng)具有的性質(zhì)(線性厄米算符);明確厄米算符本征函數(shù)的正交性、完備性。算符本征值與力學(xué)量測量結(jié)果的關(guān)系、在給定波函數(shù)下如何得到力學(xué)量的測量結(jié)果(粒子運(yùn)動狀態(tài)的描述)。兩個(gè)力學(xué)量同時(shí)有確定值的條件、力學(xué)量的完全集,測不準(zhǔn)關(guān)系。力學(xué)量平均值隨時(shí)間的變化,對稱性與守恒律。熟悉氫原子的處理方法及結(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
基本要求:量子態(tài)的不同描述方法及其等價(jià)性。矩陣形式及其與波動形式的等價(jià)。
第五章近似方法
5.1非簡并定態(tài)微擾
5.2簡并情況下的微擾理論
5.3氫原子的Stark效應(yīng)
5.4變分法
5.5氦原子基態(tài)(變分法)
5.6與時(shí)間有關(guān)的微擾
5.7躍遷幾率
5.8光的發(fā)射和吸收
5.9選擇定則
基本要求:掌握定態(tài)微擾理論及方法。掌握變分法的基本原理及解題步驟。
第六章電子自旋與角動量
6.1電子自旋
6.2自旋算符和波函數(shù)
6.3簡單塞曼效應(yīng)
6.4兩個(gè)角動量的耦合
6.5光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)
基本要求:自旋的概念以及與自旋相關(guān)的重要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象??紤]自旋后粒子運(yùn)動的描述方法。角動量耦合以及涉及自旋-軌道耦合時(shí)哈密頓的處理方法。
第七章全同粒子體系
7.1全同粒子的特性、玻色子與費(fèi)密子
7.2全同粒子體系的波函數(shù),泡利原理
7.3兩個(gè)電子的自旋波函數(shù)
基本要求:全同性原理。全同粒子體系的波函數(shù)。考慮全同性原理后簡單體系的處理方法以及產(chǎn)生的結(jié)果。
參考書目:
周世勛編《量子力學(xué)教程》,高教版;曾謹(jǐn)言《量子力學(xué)》,科學(xué)出版社。
文章來源:西北師范大學(xué)研究生官網(wǎng)
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