《量子力學(xué)》研究生科目考試大綱如下:
一.考試要求
量子理論是處理介觀和微觀領(lǐng)域問題的重要理論工具,在諸多高新科技領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。量子力學(xué)的許多基本概念和方法與經(jīng)典物理迥然不同,對考生的要求是:
1.掌握量子力學(xué)的基本概念、基本原理和基本物理規(guī)律;
2.掌握量子力學(xué)處理問題的基本方法,能夠運用這些方法處理微觀粒子運動的一些基本問題,具有一定的公式推導(dǎo)能力;
3.能夠靈活運用量子力學(xué)知識分析和解決較綜合性問題。
二.考試內(nèi)容
1 量子力學(xué)的誕生
經(jīng)典物理學(xué)遇到的困難(黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、原子光譜等);量子理論的誕生(普朗克能量子假說、愛因斯坦光量子假說和玻爾的氫原子結(jié)構(gòu)理論等),理解微觀粒子運動的特殊性。
2 波函數(shù)與薛定諤方程
掌握波函數(shù)的統(tǒng)計解釋,狀態(tài)疊加原理,薛定諤方程,幾率密度與幾率流密度,波函數(shù)滿足的自然條件和邊界條件。
3 一維定態(tài)問題
掌握一維定態(tài)的一般性質(zhì),在給定的簡單的位勢下能正確求解定態(tài)薛定諤方程。
束縛態(tài)問題:方形勢阱;函數(shù)勢阱;線諧振子。
非束縛態(tài)問題:自由粒子;梯形位;方勢壘;函數(shù)勢壘。
4 力學(xué)量的算符表示
算符的概念及其運算規(guī)則;厄米算符的本征問題;坐標(biāo)算符和動量算符的本征解;共同本征函數(shù)系;展開假定;不確定關(guān)系;力學(xué)量隨時間的變化;對稱性。
5 中心力場
掌握球方勢阱、氫原子問題的求解方法、求解過程及結(jié)果。掌握角動量算符本征值問題的求解方法,理解對稱性與簡并度的關(guān)系。
6 表象理論
狀態(tài)的表象;力學(xué)量和量子力學(xué)公式的矩陣表示;幺正變換;狄拉克符號;封閉關(guān)系;表象變換。
7 自旋與角動量加法
自旋;泡利矩陣;電磁場中的薛定諤方程;升降算符;角動量加法;精細結(jié)構(gòu)和蔡曼效應(yīng)。
8 近似方法
無簡并微擾論(能量修正到二級,波函數(shù)修正到一級);簡并微擾論(能量修正到一級);氫原子的斯塔克效應(yīng);變分法(基態(tài)、第一激發(fā)態(tài)),與時間有關(guān)的微擾論。
9 多體理論
全同性原理;泡利不相容原理;兩個電子的自旋函數(shù);對稱波函數(shù)與反對稱波函數(shù)。
三. 試卷結(jié)構(gòu)
考試時間為180分鐘,滿分為150分。
題型結(jié)構(gòu)
基本概念、原理等基礎(chǔ)知識 (約50分)
一般性問題的分析,求解 (約70分)
靈活運用所學(xué)知識求解綜合性問題 (約30分)
四. 參考書目
1.井孝功.《量子力學(xué)》、《量子力學(xué)習(xí)題解答》.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2009 年 修訂版。
3.曾謹(jǐn)言. 《量子力學(xué)教程》. 高等教育出版社,2003年。