考試科目： 量子力學(xué)
科目代碼： 623
一、參考書目：周世勛，《量子力學(xué)教程》(第二版)，高等教育出版社，2009年
二、考試內(nèi)容范圍：
(一) 波函數(shù)和薛定諤方程
1、 微觀粒子波粒二象性，德布羅意關(guān)系式。
2、 波函數(shù)及波函數(shù)統(tǒng)計解釋，波函數(shù)標準條件與歸一化，自由粒子波函數(shù)箱歸一化。
3、 態(tài)迭加原理。
4、 幾率流密度和粒子數(shù)守恒定律。
5、 薛定諤方程，定態(tài)薛定諤方程，定態(tài)波函數(shù)特點與形式，哈密頓量不顯含t體系波函數(shù)的時間演化。
6、 一維勢問題的定態(tài)薛定諤方程求解，包括方勢阱、勢壘貫穿、一維線性諧振子勢等。
(二) 力學(xué)量與算符
1、量子力學(xué)關(guān)于力學(xué)量基本假設(shè)
①量子力學(xué)中力學(xué)量是用厄米算符表示。
②厄米算符本征函數(shù)是正交，完備的。
③在狀態(tài) 中，測量某一力學(xué)量F，測到的值只能是此力學(xué)量對應(yīng)的厄米算符 的本征值譜中一個;測到力學(xué)量F為某本征值的幾率，與狀態(tài) 用厄米算符 的本征函數(shù)展開式中與該本片值對應(yīng)的本征函數(shù)前的系數(shù)模平方成正比。
2、算符與力學(xué)量的關(guān)系、力學(xué)量算符的對易關(guān)系及物理含義
3、有關(guān)算符對易的定理：幾個算符對易，則有共同的、完備的本征函數(shù)，逆定理成立。
4、厄米算符，泊松括號，算符對易，常用幾個對易關(guān)系：
① ;② ;③ ;④ ;
⑤ =0;⑥ ;⑦ ;
⑧ 二二對易，其中 為氫原子的哈密頓算符。
5、庫侖場的特點及電子在庫侖場中的運動、氫原子問題與其定態(tài)薛定諤方程求解。
6、厄米算符的本征方程與求解。常用幾個算符： ， ， ， ，常用哈密頓算符 (一維無限深勢阱、一維諧振子、氫原子、剛體轉(zhuǎn)動)的本征函數(shù)與本征值。力學(xué)量平均值求法。
7、一般測不準關(guān)系式： 時，則 。位置與動量的測不準關(guān)系;能量與時間的測不準關(guān)系。
(三) 態(tài)和力學(xué)量表象
1、態(tài)的表象，表象基矢，自身表象，三個基本表象，坐標表象、動量表象、能量表象。
2、算符和量子力學(xué)公式的矩陣表示，矩陣本征方程求解。
3、不同表象間變換，么正變換，么正變換的性質(zhì)
① 二個表象基矢之間的變換，么正變換矩陣S。
② 同一態(tài)矢在二個表象的不同表示之間的變換。
③ 同一算符在二個表象的不同矩陣之間的變換。
4、狄喇克符號的使用。
5.了解一維諧振子占有數(shù)表象與產(chǎn)生a+、消滅算符a以及有關(guān)的公式。
(四)力學(xué)量隨時間的演化與對稱性
1、力學(xué)量隨時間的演化，守恒量。
2、二個定理：位力定理，Ehrenfest定理。
(五)近似方法
1、微擾理論
① 非簡并微擾下，能級的一級修正、二級修正的公式，波函數(shù)的一級修正公式。
② 簡并微擾下，能級的一級修正求法，波函數(shù)O級的求法。
③ 含時微擾下躍遷幾率一般公式，在偶極近似下，躍遷幾率求法。
2、愛因斯坦關(guān)于光發(fā)射與吸收的理論，三個系數(shù)：自發(fā)發(fā)射系數(shù)，受激發(fā)射系數(shù)，吸收系數(shù)。在偶極近似下，三個系數(shù)與躍遷幾率關(guān)系。
3、變分法一般原理，里茲(Ritz)變分法。
(六) 自旋與全同粒子
1、電子自旋角動量、自旋磁矩假設(shè)。
2、電子自旋算符 、泡利算符 ，它們各自對易關(guān)系。
3、在 ， 表象下：
① ， 共同本征函數(shù)及對應(yīng)本征值;
② ， ， 與 ， ， 的矩陣表示，它們對應(yīng)的本征方程求解。
③ 含自旋的算符形式 。
4、電子一般自旋波函數(shù)，電子含自旋的總的波函數(shù)。
5、電子一般自旋波函數(shù)的正交歸一;電子含自旋的總波函數(shù)的正交歸一;含自旋算符的平均值求法。
6、二個角動量耦合： ① 與 ， 對易關(guān)系
② ， ， ， 的共同本征函數(shù)，無耦合表象基矢 ，
， ， ， 的共同本征函數(shù)，耦合表象基矢
無耦合表象與耦合表象基矢之間關(guān)系，C-G系數(shù)
7、全同粒子，
① 全同性原理;全同粒子波函數(shù)特點——具有交換對稱性。
② 忽略粒子間相互作用，如何用單粒子態(tài) 來組成全同粒子體系的波函數(shù)。
③ 忽略空間與自旋間相互作用，如何用空間與自旋波函數(shù)組成全同粒子總波函數(shù)。
④ 兩個電子的自旋函數(shù)，三重態(tài)，單重態(tài)。
三、試卷結(jié)構(gòu)及題型比例：
有判斷題、填空題、證明題、計算題、問答題等，共150分，考試時間3小時。
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