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量子力学考什么
时间:2025-04-13 11:28:08
答案

《量子力学》研究生科目考试大纲如下:

  一.考试要求

  量子理论是处理介观和微观领域问题的重要理论工具,在诸多高新科技领域得到了广泛应用。量子力学的许多基本概念和方法与经典物理迥然不同,对考生的要求是:

  1.掌握量子力学的基本概念、基本原理和基本物理规律;

  2.掌握量子力学处理问题的基本方法,能够运用这些方法处理微观粒子运动的一些基本问题,具有一定的公式推导能力;

  3.能够灵活运用量子力学知识分析和解决较综合性问题。

  二.考试内容

  1 量子力学的诞生

  经典物理学遇到的困难(黑体辐射、光电效应、康普顿效应、原子光谱等);量子理论的诞生(普朗克能量子假说、爱因斯坦光量子假说和玻尔的氢原子结构理论等),理解微观粒子运动的特殊性。

  2 波函数与薛定諤方程

  掌握波函数的统计解释,状态叠加原理,薛定諤方程,几率密度与几率流密度,波函数满足的自然条件和边界条件。

  3 一维定态问题

  掌握一维定态的一般性质,在给定的简单的位势下能正确求解定态薛定谔方程。

  束缚态问题:方形势阱;函数势阱;线谐振子。

  非束缚态问题:自由粒子;梯形位;方势垒;函数势垒。

  4 力学量的算符表示

  算符的概念及其运算规则;厄米算符的本征问题;坐标算符和动量算符的本征解;共同本征函数系;展开假定;不确定关系;力学量随时间的变化;对称性。

  5 中心力场

  掌握球方势阱、氢原子问题的求解方法、求解过程及结果。掌握角动量算符本征值问题的求解方法,理解对称性与简并度的关系。

  6 表象理论

  状态的表象;力学量和量子力学公式的矩阵表示;幺正变换;狄拉克符号;封闭关系;表象变换。

  7 自旋与角动量加法

  自旋;泡利矩阵;电磁场中的薛定谔方程;升降算符;角动量加法;精细结构和蔡曼效应。

  8 近似方法

  无简并微扰论(能量修正到二级,波函数修正到一级);简并微扰论(能量修正到一级);氢原子的斯塔克效应;变分法(基态、第一激发态),与时间有关的微扰论。

  9 多体理论

  全同性原理;泡利不相容原理;两个电子的自旋函数;对称波函数与反对称波函数。

  三. 试卷结构

  考试时间为180分钟,满分为150分。

  题型结构

  基本概念、原理等基础知识 (约50分)

  一般性问题的分析,求解 (约70分)

  灵活运用所学知识求解综合性问题 (约30分)

  四. 参考书目

  1.井孝功.《量子力学》、《量子力学习题解答》.哈尔滨工业大学出版社, 2009 年 修订版。

  3.曾谨言. 《量子力学教程》. 高等教育出版社,2003年。

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