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量子力学
量子力学是描述微观粒子运动规律的物理学理论，是现代物理学的基础理论之一，在原子物理、分子物理、凝聚态物理等领域有广泛应用。
课程概述
量子力学课程系统介绍量子力学的基本原理、数学框架和重要应用，包括波函数、算符、薛定谔方程、量子态等核心概念，为理解现代物理学奠定基础。
主要内容
1. 量子力学基础
- 波粒二象性
- 德布罗意关系
- 不确定性原理
2. 波函数和薛定谔方程
- 波函数的物理意义
- 定态薛定谔方程
- 概率解释
3. 一维势场问题
- 无限深势阱
- 有限深势阱
- 势垒穿透
4. 算符和力学量
- 算符代数
- 本征值和本征函数
- 对易关系
5. 角动量理论
- 轨道角动量
- 自旋角动量
- 角动量耦合
6. 中心力场问题
- 氢原子
- 球谐函数
- 原子能级
7. 微扰理论
- 非简并微扰
- 简并微扰
- 变分法
8. 散射理论
- 散射截面
- 分波法
- 玻恩近似
9. 全同粒子
- 全同粒子对称性
- 费米子和玻色子
- 二次量子化简介
10. 相对论量子力学
- 克莱因-戈登方程
- 狄拉克方程
- 相对论修正
学习目标
- 掌握量子力学的基本原理和数学框架
- 理解量子力学的重要概念和现象
- 能够求解简单的量子力学问题
- 了解量子力学在现代物理中的应用
实践项目
- 量子力学数值计算
- 波函数可视化
- 量子系统仿真
- 量子算法实现
实验内容
- 电子衍射实验
- 量子隧穿效应研究
- 自旋共振实验
- 量子纠缠实验
学习资源
教材
- 《量子力学教程》
- 《量子力学原理》
参考书目
- 《现代量子力学》
- 《量子力学与路径积分》
在线资源
- 量子力学教学视频
- 量子计算模拟平台
考核方式
- 平时作业：30%
- 期中考试：25%
- 期末考试：45%
就业方向
- 理论物理研究
- 量子技术开发
- 材料科学研究
- 量子信息科学
发展趋势
量子力学在量子计算、量子通信、量子精密测量等领域有重要应用，随着量子技术的发展，量子力学研究不断深入。