量子力学(下)(自主模式)

自主模式

  • 什么是随堂模式?

    随堂模式课程一般为每学期一轮次,课程每周更新,作业、考试有截止时间,由课程提供方老师、助教指导,课程完结,成绩由老师确认后,统一发放证书。

  • 什么是自主模式?

    自主模式课程常年开放加入,课件全部开放,作业、考试无截止时间,有学堂在线招募选拔的助教指导,考核通过即可自动获得证书。

国家级精品

来自于: 清华大学 | 分类: 物理(206)

课程描述

量子力学是近代和现代物理学的理论基础,是科学史上被实验最精确地检验过的物理理论。量子世界里充满了奇妙,它正等着您来探秘!

什么是认证证书?
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课程简介

量子力学是近代和现代物理学的理论基础,也是许多现代高新技术的科学基础。现代物理学的众多分支学科,例如原子和分子物理、原子核和粒子物理、凝聚态物理、材料物理、化学物理、生物物理、天体物理、量子信息和量子计算等等,都离不开量子力学。近年来,随着实验技术和探测手段的不断进步,出现了一系列宏观尺度上的新奇量子现象,例如超导、超流、量子霍尔效应、高温超导、玻色-爱因斯坦凝聚、拓扑绝缘体等,大大拓宽了量子力学的应用范围,也加深了人们对于量子力学的认识。同时,对“基本”粒子世界的研究、对量子信息学的研究、对量子纠缠的本质的研究等等,也给量子力学提出了许多有待回答的新问题。所以,量子力学是一门仍然在不断地发展,与时俱进的科学。

本课程主要是在分析实验现象的基础上,利用推理论证和解析推导的方法,阐释量子力学的基本原理和基本概念,发展量子力学处理实际物理问题的基本方法,以求正确地认识和描写微观世界。这个MOOC课程将把《量子力学》的内容分解成以20分钟左右的视频为单元的一系列片段,每个片段包含一个或两个基本知识点。在学习过程中,请注意各个知识点之间的相互联系。

考虑到选课同学的基础和目标不同,这个MOOC课程的内容分为两类:基本内容(不带星号)和提高拓展内容(用星号表示)。物理专业的同学要求掌握全部的内容,物理专业以外的同学可以只学基本内容。当然,非物理专业的学生学一点提高拓展的内容,也是有益无害的事情。

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课程章节

第八章 量子力学的矩阵形式
8.1 量子态和力学量的表象和表象变换
第一周作业
8.2量子力学的矩阵形式
8.3 狄拉克符号
第二周作业
第九章 本征值问题的代数方法
§ 9.1 线性谐振子的阶梯算符方法
第三周作业
§ 9.2 角动量的本征值和本征态
§ 9.3 角动量的合成
第四周作业
第十章 电子自旋
§ 10.1 电子自旋及其描述
第五周作业
§ 10.2 电子总角动量和自旋-轨道耦合
§ 10.3 原子光谱的精细结构
第六周作业
§ 10.4 塞曼效应
§ 10.5 自旋纠缠态
第七周的作业
第十一章 微扰论
§ 11.1 束缚态微扰论I:非简并情形
§ 11.2 束缚态微扰论II:简并情形
第八周的作业
期中测试
§ 11.3 量子跃迁的微扰论
第九周的作业
§ 11.4 光的辐射和吸收
第十周的作业
第十二章 散射理论
§ 12.1 散射实验和散射截面
第十一周的作业
§ 12.2 中心势场中的分波法
第十二周的作业
§ 12.3 玻恩近似
第十三周的作业
第十三章 其它近似方法
§ 13.1 里兹变分法
第十四周的作业
*§ 13.2 玻恩-奥本海默近似
第十五周的作业
*§ 13.3 突变近似和绝热近似
期末测试

授课教师

  • 徐湛 清华大学 物理系和高等研究院 教授

    学术专长:理论物理。研究方向:粒子理论、量子场论、数学物理、引力和宇宙论、凝聚态理论、量子信息学。主要学术成果:在规范场理论中创立的旋量演算方法(Spinor Calculus)被国际同行称为中国魔术(Chinese magic)。2013年获得中国物理学会第九届周培源物理奖。教学经历:多年讲授量子力学、费曼物理学、电动力学、统计力学等课程。

  • 吕嵘 清华大学 物理系 研究员

    主要在低维介观体系的量子输运和多体问题、冷原子系统的量子特性等方面从事理论研究工作,发表SCI收录的论文50余篇。以负责人身份承担863、国家自然科学基金的科研项目,以副组长或研究骨干的身份承担973和清华大学自主科研项目。博士学位论文《单畴磁性颗粒的宏观量子现象及拓扑相位干涉效应》 获得2002年度全国百篇优秀博士论文奖。在教学方面,多年主讲本科生基础课《量子和统计》和研究生基础课《量子统计》、《固体理论》等课程。

  • 徐喆 清华大学 物理系 副教授

    于2004年在德国Justus-Liebig-Giessen大学获得博士学位,专业为核物理。2005年至2011年在德国法兰克福大学物理系从事科研工作,研究重点是高能核-核碰撞中夸克物质的产生、演化及其物理特性。2011年应聘到清华大学物理系工作。除继续进行原先的科研工作以外,还主讲研究生课程《玻耳兹曼方程及其应用》、物理系公共课《大学物理》B1、B2,以及负责《量子力学》讨论课教学。

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