《量子力學(xué)》是0702物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的初試考試科目。其目的是科學(xué)、公平、有效地測(cè)試考生是否具備攻讀物理學(xué)等專(zhuān)業(yè)碩士學(xué)位所具有的基本素質(zhì)、應(yīng)用能力和培養(yǎng)潛能;其指導(dǎo)思想是有利于選拔具有扎實(shí)的物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的高素質(zhì)人才。量子力學(xué)是描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本方法。本科目考試內(nèi)容包括波函數(shù)、薛定諤方程、力學(xué)量、表象理論和微擾理論等。要求考生深入理解其基本概念,有清楚的物理圖象,熟練掌握基本的量子力學(xué)方法,并具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
II.考試形式和試卷結(jié)構(gòu)
一.試卷總分及考試時(shí)間
試卷總分為150分,考試時(shí)間180分鐘。
二.答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
三.試卷內(nèi)容與題型結(jié)構(gòu)(不僅限于以下題型)
第一部分:名詞解釋、簡(jiǎn)答題。
第二部分:證明題、計(jì)算題。
III.考查內(nèi)容(包括但不僅限于以下內(nèi)容)
一.緒論
1.波粒二象性、德布羅意關(guān)系。
二.波函數(shù)和薛定諤方程
1.波函數(shù),波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋?zhuān)☉B(tài)、態(tài)疊加原理。
2.波函數(shù)的歸一化(分立譜、連續(xù)譜)、自由粒子波函數(shù),箱歸一化。
3.一維無(wú)限深勢(shì)阱(寬度為a以及2a)的求解過(guò)程和結(jié)果。
4.一維線性諧振子的結(jié)果庫(kù)侖場(chǎng)中電子問(wèn)題及氫原子問(wèn)題的求解過(guò)程和結(jié)果。
5.勢(shì)壘問(wèn)題與隧道效應(yīng)。
三.量子力學(xué)中的力學(xué)量
1.常見(jiàn)的力學(xué)量算符。
2.角動(dòng)量算符的球坐標(biāo)表示、庫(kù)倫場(chǎng)中電子問(wèn)題哈密頓算符球坐標(biāo)表示。
3.共同本征態(tài)、簡(jiǎn)并非簡(jiǎn)并。
4.力學(xué)量完全集、束縛態(tài)、游離態(tài)。
5.量子力學(xué)基本假設(shè)。
6.對(duì)易關(guān)系、海森堡不確定關(guān)系。
7.厄米算符、力學(xué)量、波函數(shù)正交。
8.四個(gè)守恒定律(動(dòng)量、能量、角動(dòng)量、宇稱(chēng))。
四.表象理論
1.Q表象中,波函數(shù)和力學(xué)量算符的矩陣表示的概念,希爾伯特空間的概念。
2.選定表象后,算符和量子態(tài)的矩陣表示求解。平均值公式,歸一化條件,本征值方程,薛定諤方程的矩陣表示。
3.表象變換(幺正變換)的概念。
4.線性諧振子占有數(shù)表象,產(chǎn)生湮滅算符相關(guān)概念與應(yīng)用。
五.微擾理論
1.非定態(tài)微擾理論,牢記能量一級(jí)和二級(jí)修正,波函數(shù)的一級(jí)修正公式,并運(yùn)用求解相關(guān)問(wèn)題。
2.簡(jiǎn)并定態(tài)微擾理論,牢記能量一級(jí),波函數(shù)的一級(jí)修正公式,并運(yùn)用求解相關(guān)問(wèn)題。
六.自旋與全同粒子
1.自旋算符和泡利算符的概念,在Sz表象中的矩陣表示,本征矢的求解過(guò)程,以及會(huì)求解不同表象(Sx Sy或σxσy)的求解。
2.一個(gè)角動(dòng)量算符,兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,無(wú)耦合表象,有耦合表象的相關(guān)概念。
3.全同粒子,全同性原理的概念,以及全同性原理對(duì)全同粒子波函數(shù)的要求。
4.玻色子和費(fèi)米子,對(duì)稱(chēng)波函數(shù)和反對(duì)稱(chēng)波函數(shù)。
5.兩個(gè)電子的自旋波函數(shù),自旋三重態(tài)和自旋單態(tài)的概念。
IV.參考書(shū)目
《量子力學(xué)》(第二版),周世勛原著,陳灝著,高等教育出版社,2009年。
本文內(nèi)容整理于武漢科技大學(xué)研究生院。
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