課程編碼：2812036量子力學(xué)QuantumMechanics學(xué)分：4總學(xué)時(shí)：64理論學(xué)時(shí)：64實(shí)驗(yàn)／實(shí)踐學(xué)時(shí)：0/0一、課程教學(xué)目標(biāo)量子力學(xué)是物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的重要基礎(chǔ)課。本課程使學(xué)生以全新觀念去認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界，并為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。按照學(xué)校辦學(xué)目標(biāo)定位和專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)要求，結(jié)合學(xué)生實(shí)際，制定課程目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)：掌握量子力學(xué)的基本假設(shè)、基本原理和基本方法，全面系統(tǒng)了解微觀世界基本規(guī)律。能力目標(biāo)：具備運(yùn)用量子力學(xué)規(guī)律解釋微觀現(xiàn)象的能力；了解量子理論最新成果、前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)和在物理、化學(xué)、信息技術(shù)等交叉領(lǐng)域中的應(yīng)用，具備學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)的基本能力。素質(zhì)目標(biāo)：注重學(xué)生求異思維的培養(yǎng)，能透過(guò)現(xiàn)象去追尋本質(zhì)，啟迪創(chuàng)新思維；弱化主觀經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)事實(shí)；了解量子史上的重要物理思想，培養(yǎng)辯證唯物主義的世界觀和科學(xué)的方法論。二、課程基本要求 1．課程內(nèi)容方面（1）初步具有量子化的思想，掌握量子力學(xué)的五個(gè)基本原理。（2）能夠運(yùn)用薛定諤方程解決簡(jiǎn)單的微觀體系問(wèn)題，掌握量子力學(xué)處理問(wèn)題的基本近似方法。2．基本技能訓(xùn)練方面（1）在講述量子力學(xué)基本原理基礎(chǔ)上，適當(dāng)介紹量子力學(xué)最新發(fā)展，量子理論最新成果，學(xué)科最前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。（2）在教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)掌握實(shí)驗(yàn)事實(shí)以及它給予我們的啟示，不直接與主觀經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系，不先入為主。并時(shí)時(shí)將新的概念和結(jié)論與經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)果作比較，以使同學(xué)能正確理解量子力學(xué)的基本概念，從而能掌握量子力學(xué)的精髓和學(xué)會(huì)正確處理具體問(wèn)題的方法。（3）加強(qiáng)課程思政，發(fā)揮育人功能。量子力學(xué)充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)和創(chuàng)新，是一部傳奇的史詩(shī)般的科學(xué)發(fā)展史。通過(guò)了解科學(xué)家們不懼困難、善于思考、敢于創(chuàng)新的精神，把學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程內(nèi)化為體悟人性、發(fā)奮圖強(qiáng)、報(bào)效祖國(guó)的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一。三、教材、主要參考書(shū)和參考資源1．主要使用教材（1）尤景漢等.量子力學(xué).北京：電子工業(yè)出版社，2022.（2）周世勛原著，陳灝修訂．量子力學(xué)教程．第二版．北京：高等教育出版社，2009．2．主要參考書(shū)（1）曾謹(jǐn)言.量子力學(xué)，卷Ⅰ，（第五版）.北京：科學(xué)出版社，2013.（2）錢(qián)伯初，曾謹(jǐn)言.量子力學(xué)習(xí)題精選與剖析（第三版）.北京：科學(xué)出版社，2008.（3）曾謹(jǐn)言.量子力學(xué)教程（第三版）.北京：科學(xué)出版社，2014.（4）蘇汝鏗.量子力學(xué)（第二版）.北京：高等教育出版社，2002.（5）曹天元.上帝擲骰子嗎？量子物理史話(huà).北京：北京聯(lián)合出版公司，2019.（6）吳京平.無(wú)中生有的世界：量子力學(xué)外傳.北京：北京時(shí)代華文書(shū)局，2018.（7）汪振東.在悖論中前行：物理學(xué)史話(huà).北京：人民郵電出版社，2018.（8）戴瑾.從零開(kāi)始讀懂量子力學(xué).北京：北京大學(xué)出版社，2020.（9）趙崢.物理學(xué)與人類(lèi)文明十六講.北京：高等教育出版社，2016.四、課程內(nèi)容第一章早期的量子論主要內(nèi)容：經(jīng)典物理學(xué)的困難，光的波粒二象性，原子結(jié)構(gòu)的玻爾理論，微觀粒子的波粒二象性。重點(diǎn)和難點(diǎn)：粒子的波動(dòng)性，粒子性與波動(dòng)性的關(guān)系。課程思政：傳統(tǒng)文化―大學(xué)之道：①大學(xué)之道，在于獨(dú)立學(xué)生之思想，完備學(xué)生之人格，授之以安身立命之技能。（蔡元培）②大學(xué)之道，在明明德，在親民，在止于至善。（《四書(shū)》）第二章波函數(shù)和薛定諤方程主要內(nèi)容：波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋?zhuān)瑧B(tài)疊加原理，薛定諤方程，粒子流密度和粒子數(shù)守恒定律，定態(tài)薛定諤方程。重點(diǎn)和難點(diǎn)：波函數(shù)的物理意義，定態(tài)薛定諤方程。課程思政：大國(guó)重器―“墨子號(hào)”和“九章”。第三章一維勢(shì)場(chǎng)中的粒子主要內(nèi)容：一微無(wú)限深勢(shì)阱，線(xiàn)性諧振子，勢(shì)壘貫穿。重點(diǎn)和難點(diǎn)：利用定態(tài)薛定諤方程求解一維粒子的運(yùn)動(dòng)。課程思政：現(xiàn)代科技―掃描隧道顯微鏡。第四章量子力學(xué)基本原理主要內(nèi)容：力學(xué)量的算符表示，算符的對(duì)易關(guān)系，厄密算符本征函數(shù)的正交性，動(dòng)量算符和角動(dòng)量算符，兩力學(xué)量同時(shí)有確定值的關(guān)系，不確定原理，力學(xué)量平均值隨時(shí)間的變化，守恒定律。重點(diǎn)和難點(diǎn)：厄米算符，不確定原理。課程思政：科學(xué)家的故事。第五章中心力場(chǎng)主要內(nèi)容：電子在庫(kù)侖場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，氫原子，無(wú)限深球方形勢(shì)阱。重點(diǎn)和難點(diǎn)：中心力場(chǎng)，氫原子。課程思政：物理之美―堅(jiān)硬的原子。物理之美―對(duì)稱(chēng)性與守恒量。第六章量子力學(xué)的矩陣表示主要內(nèi)容：狀態(tài)的表象，量子力學(xué)的矩陣表示，么正變換，狄拉克符號(hào)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：狀態(tài)的表象，狄拉克符號(hào)。課程思政：物理之美―傅里葉變換。第七章量子力學(xué)本征值的代數(shù)解法主要內(nèi)容：線(xiàn)性諧振子與占有數(shù)表象，角動(dòng)量升/降算符，兩個(gè)角動(dòng)量的耦合。重點(diǎn)和難點(diǎn)：線(xiàn)性諧振子與占有數(shù)表象，角動(dòng)量耦合。課程思政：哲學(xué)思辨。第八章粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)主要內(nèi)容：粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，正常塞曼效應(yīng)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：塞曼效應(yīng)。課程思政：物理學(xué)家的故事。第九章近似方法主要內(nèi)容：非簡(jiǎn)并定態(tài)微擾理論，簡(jiǎn)并情況下的微擾理論，氫原子的一級(jí)斯塔克效應(yīng)，變分法。重點(diǎn)和難點(diǎn)：非簡(jiǎn)并定態(tài)微擾理論，簡(jiǎn)并情況下的微擾理論，氫原子的一級(jí)斯塔克效應(yīng)。課程思政：現(xiàn)代科技―第三次工業(yè)革命。第十章電子的自旋主要內(nèi)容：電子自旋，電子的自旋算符和自旋函數(shù)，電子總角動(dòng)量的本征態(tài)，兩個(gè)電子的自旋函數(shù)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：自旋算符，自旋波函數(shù)。課程思政：現(xiàn)代科技―自旋電子學(xué)。第十一章全同性原理主要內(nèi)容：全同粒子的特性，全同性原理，全同粒子波函數(shù)，泡利原理，兩個(gè)全同粒子體系的波函數(shù)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：全同性原理，全同粒子體系的波函數(shù)。課程思政：科學(xué)家的故事。講課過(guò)程中穿插介紹量子力學(xué)最新發(fā)展，量子理論最新成果，學(xué)科最前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力培養(yǎng)為選講內(nèi)容，如需要將占用機(jī)動(dòng)2學(xué)時(shí)介紹。五、習(xí)題每章布置1-3個(gè)習(xí)題，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固。六、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`環(huán)節(jié)無(wú)。七、學(xué)時(shí)分配章次內(nèi)容學(xué)時(shí)1第一章早期的量子論42第二章波函數(shù)和薛定諤方程83第三章一維勢(shì)場(chǎng)中的粒子64第四章量子力學(xué)基本原理125第五章中心力場(chǎng)46第六章量子力學(xué)的矩陣表示67第七章量子力學(xué)本征值的代數(shù)解法68第九章近似方法69第十章電子的自旋610第十一章全同性原理4機(jī)動(dòng)2合計(jì)64八、考核類(lèi)型考試九、先修課程力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)、線(xiàn)性代數(shù)、數(shù)學(xué)物理方法。十、適用專(zhuān)業(yè)應(yīng)用物理學(xué)、材料物理、光電信息科學(xué)與工程、新能源材料與器件。十一、執(zhí)行說(shuō)明1．本大綱根據(jù)教育部“高等院校量子力學(xué)課程教學(xué)基本要求”編制。2．教學(xué)中把量子力學(xué)最前沿內(nèi)容和成果穿插于授課中，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。3．本課程采用線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)，采用過(guò)程性與終結(jié)性相結(jié)合的評(píng)價(jià)