Introduction to Quantum Mechanics

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Quantum Mechanics I

Teacher: Prof. Dr. You-Quan Li

This course is provided for undergraduate students who have the knowledge of atomic physics and are available at mathematical methods such as linear algebra, partial differential equations and special functions.

Quantum Mechanics is one of the fundamental building-blocks of Physics. It affects profoundly the way we think about the universe and is the basis for much of condensed-matter, nuclear and statistical physics. It also has a strong influence on technological developments, for instance in optical and electronic devices. It is also hoped to develop "spintronics".

参考书目：

1、曾谨言《量子力学教程》(科学出版社2003第一版) ,

2、钱伯初《量子力学》高等教育出版社（2006第一版); 苏汝铿《量子力学》复旦大学出版社(1997年版,2001第二版); 周世勋《量子力学简明教程》人民教育出版社(1979年版)，

3、钱伯初，曾谨言《量子力学习题精选与剖析》科学出版社 2000

4、曾谨言《量子力学》卷I 科学出版社

若同学已入门（或学至期末),有深入钻研的浓厚兴趣，建议阅读下列参考书的部分章节。Sakurai的书是本欧美流行的参考书；喜欢数学结构可读R.Shankar的书；阅读朗道(Landau)的量子力学则有别样的感觉。

5、《Modern Quantum Mechanics》by J.J.Sakurai;《Principles of Quantum Mechanics》by R.Shankar; 《Quantum Mechanics-nonrelativistic theory》by L.D. Landau and E.M. Lifshitz

网上助学资料：

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学而不习则眼高手低，习而不学则经惑纬迷
《量子力学I》40+40学时教学计划 (COURSE SYLLABUS suggested by Y.Q. Li)
第一学季 (Basic Concepts and Main Applications)	第二学季（Developing Skills)
I. 量子论的诞生与量子力学的建立 (2课时) [资料: 量子物理年表量子物理学家] What is the Photoelectric Effect?（more） Rutherford Scattering II. 波函数与Schrödinger方程 (8课时) [资料: 波粒二相性波包演化] Davission-Germer 实验 Schrödinger方程及波函数的统计解释态迭加原理和粒子流守恒定态与Hamiltonian算子一维定态问题的一般性质一维方势阱、一维谐振子一维势垒贯穿问题 (Quantum tunnelling) [资料: What is a quantum well?] 习题课 (2课时) III.算符与Heisenberg不确定关系 (6课时) [资料: 量子物理思考题及解答 ] 算符的运算与平均值[What are eigen-values?] 厄米算符的本征值和本征函数;力学量的测量值对易关系:共同本征函数测不准关系平均值随时间的变化;守恒定律,维里定理 F-H 定理习题课 (2课时) IV.中心势场中的粒子（6 课时）三维谐振子求解中心势场中的粒子球面波以平面波的分解类氢原子求解，原子光谱 [资料: 原子、分子轨道大全 Schrödinger-Bohr 模型] 习题课 (2课时) V. 态与Heisenberg方程（表象理论）（6 课时） Dirac符号、态、表象、算符的矩阵表示幺正变换、海森堡图象、薛定格图象量子力学的矩阵表述, 海森堡方程线性谐振子的代数解法 *相干态角动量，上升、下降算符；J²、J_Z 的本征值问题习题课及复习 (2课时)	VI. 定态微扰论与能级修正 (6课时) 非简并定态微扰论简并定态微扰论氢原子的一级Stark效应习题课 (2课时) VII. 含时微扰论与量子跃迁 (5课时) 含时微扰论跃迁几率光的发射和吸收选择定则 [资料: 自由电子激光] 习题课 (1课时) VIII. 弹性散射理论简介（6课时）散射的基本概念，分波法，波恩近似,Rutherford散射实验应用举例 [演示: alpha粒子的散射] 习题课 (2课时) IX. 电磁场中的粒子（7 课时）有电磁场的薛定谔方程磁场中的电子，Landau能级 (量子霍耳效应简介) 磁场中的原子，正常Zeemann 效应电子自旋、反常Zeemann 效应两角动量相加自旋与轨道角动量的耦合， * C-G系数 * 原子的进动顺磁共振 [资料: 量子霍耳效应现象及解释整数分数] 习题课 (1课时) X. 多粒子系统（6 课时）置换对称性与全同性原理无相互作用多粒子体系波函数与泡利不相容原理有相互作用多粒子体系：氦原子及洪特定则氢分子及化学键全同粒子的散射量子力学前沿课题简介总复习* (2课时) Quantum mechanics

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