《量子力学简明教程》授课教案.pdfVIP

《量子力学》电子教案 杨子元编 1 / 17 宝鸡文理学院物理系 一、简单介绍《量子力学》在物理学中的地位与作用 1．物理学课程体系中，分为基础课与专业课 基础课 包括力、热、光、电、原子物理 专业课 ——四大力学：理论、热统、电动、量子力学 2．大学四年中所学所有课程大多为经典物理（即十八、九世纪 物理） 只有在量子力学中才涉及近代物理的内容 3．量子力学是从事物理教学及其研究中的一门基础专业学科 （讲 授意义） 二、学习中应注意的几个问题 1． 关于“概念”问题； 量子力学中物理概念距离我们的生活越来越远，因此更加 抽象。例“波函数”概念（与经典概念比较，例“力”概念） 2 ． 克服经典物理思想的束缚，防止用经典物理方法解决量子 力学问题。 例：①轨道概念在量子力学已抛弃； ② E EP EK 不再成立， 而用 E EK EP 表示 3．必要的数学知识： 偏微分方程， 勒让德多项式， 贝塞尔函数， 2 / 17 矩阵（尤其是矩阵的对角化） ，厄米多项式，傅里叶变换。 三、教材与参考书 1．张怿慈 《量子力学简明教程》 人民教育出版社 2．曾谨言 《量子力学》上、下册 科学出版社 3．蔡建华 《量子力学》上、下册 人民教育出版社 4．梁昆淼 《物学物理方法》 人民教育出版社 5．[美]玻姆 量子理论 商务印书馆 6．大学物理（ 93.9—95.4） 《量子力学自学辅导》 第一章 绪 论 量子力学是反映微观粒子（分子、原子、原子核、基本核子等） 运动规律的基础理论，它是本世纪二十年代总结大量事实和旧量子 的基础上建立起来的，它不仅是近代物理学的基础，而且被广泛的 应用于化学和电子学等领域。 在介绍量子力学之前，首先回顾一下量子力学产生的历史过程。 §1.1 经典物理学的困难 3 / 17 一、困难 1687 年，牛顿的划时代巨著《自然哲学的教学原理》在伦敦出 现。当时，自然科学没有完全从哲学分划出来，而用了哲学这个名 称。 牛顿经典力学的主要内容是它的三大定律，到了十九世纪末， 二十世纪初牛顿建立的力学大厦远远超出了这三条定律，可以说整 个经典物理的大厦已竣工。 机械运动——牛顿力学 电磁现象——麦氏方程 光 学——波动理论 热 学——完整热力学和玻耳兹曼和吉布斯建立的统计物理 学 当时物理学家非常自豪和得意，因为当时几乎所有的新发现都 能很好地套进现有的模子中。然而正当经典物理大厦逐渐升高时， 它庞大的躯体却产生了两大裂痕。 其一是迈克尔逊——莫雷关于地球相对于以太漂移速度零的结 果。 经典力学相对原理表明，力学规律在不同参照系中应有相同形 式 S 系 F ma