量子力学
1万+ 人选课
更新日期:2025/06/29
开课时间2024/09/01 - 2024/12/31
课程周期18 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

量子力学课程是微电子与固体电子学专业学习固体物理、半导体物理等专业课程的基础,也是从事量子器件研究的基础。

本课程主要面向微电子学与固体电子学专业同学,针对目前本专业量子力学教学面临的问题,重点突破量子力学因数学问题而产生的教学难点,解决量子力学抽象概念具体化的学习难点,补充量子力学面向微电子应用的相关内容。通过讲解介绍量子力学的基本原理,以及其在微固本科专业知识学习过程中的典型应用,旨在为微固专业同学深刻理解量子力学主要理论及其应用提供重要理论参考。

课程32个学时,包括四章内容,第一章微观粒子二象性与状态描述、第二章薛定谔方程的简单应用、第三章力学量的算符表示与表象理论、第四章微扰理论及其应用。仍要补充说明的是,本课程面向微电子学生,以引导学生量子力学入门,激发兴趣为主。以工程思维解决理科问题,难免出现一些不严谨之处,同学们可以日后在高等量子力学的学习中予以补充强化。

课程大纲
微粒二象性与状态描述
1.1 前言
1.2 光电效应与光子假说
1.3 氢原子玻尔理论
1.4 波粒二象性
1.5 微观粒子状态描述(一)
1.6 微观粒子状态描述(二)
1.7 薛定谔方程(一)
1.8 薛定谔方程(二)
薛定谔方程的简单应用
2.1 一维无限深势阱
2.2 正交归一完备函数组
2.3 用正交归一完备函数组展开
2.4 傅里叶级数展开
2.5 构造正交归一函数
2.6 勒让德多项式
2.7 线性谐振子
2.8 氢原子问题
2.9 粒子流密度与粒子数守恒定律
2.10 势垒贯穿
力学量的算符表示与表象理论
3.1 力学量与算符的关系(一)
3.2 力学量与算符的关系(二)
3.3 算符对易关系与测不准原理
3.4 表象理论的数学基础
3.5 态与力学量的表象(一)
3.6 态与力学量的表象(二)
微扰理论及其应用
4.1 非简并定态微扰理论
4.2 简并定态微扰理论
4.3 含时微扰理论
4.4 固体能带理论基础
4.5 非简并定态微扰理论应用
4.6 电子自旋
4.7 简并定态微扰理论应用
4.8 含时定态微扰理论应用