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本考試大綱由物理學院教授委員會于2014年7月7日通過。
I.考試性質(zhì)
量子力學是物理學本科各專業(yè)、包括與物理相關(guān)專業(yè)的重要基礎理論課,與牛頓的經(jīng)典力學、麥克斯韋的電磁場理論以及熱力學統(tǒng)計物理為整個物理學的基本理論一樣,是研究物理學的又一個新的基本理論。全國各高等院校、科研院所物理類專業(yè)碩士研究生入學考試,幾乎都把量子力學列為必考科目。其目的是科學、公平、有效地測試學生掌握大學本科階段量子力學的基本知識、基本理論,以及運用量子力學方法分析和解決涉及微觀領域問題的能力,以保證被錄取者具有研究物理問題的基本的理論素質(zhì),以利于各高等院校和科研院所在專業(yè)上擇優(yōu)選拔。
II.考查目標
本科的量子力學課程包括了量子理論的基本概念和基本原理,并以波動力學為主要表現(xiàn)形式,具體有波函數(shù)和薛定諤方程、力學量、微擾理論、散射和自旋。要求考生:
(1)掌握和準確認識微觀粒子的波粒二象性。
(2)掌握用波函數(shù)來描述微觀粒子狀態(tài)以及波函數(shù)的意義。
(3)學會運用波函數(shù)滿足的薛定諤方程解決一些簡單的量子力學問題,并由此提高對微觀世界的認識。
(4)運用微擾理論的方法解決一些比較簡單的問題,并能由此舉一反三分析和解決原子物理當中一些比較實際的問題。
(5)了解和掌握微觀粒子的內(nèi)秉性質(zhì),如電子的自旋。結(jié)合這一內(nèi)秉性質(zhì)理解原子光譜的精細結(jié)構(gòu),形成微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)的正確圖象。
Ⅲ.考試形式和試卷結(jié)構(gòu)
1、試卷滿分及考試時間
本試卷滿分為150分,考試時間為180分鐘
2、答題方式
答題方式為閉卷,筆試。
3、試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)
微觀粒子的波粒二象性約5%
波函數(shù)和薛定諤方程約25%
量子力學中的力學量約20%
態(tài)和力學量的表象約10%
微擾理論約25%
散射約5%
自旋與全同粒子約10%
Ⅳ.試卷題型結(jié)構(gòu)
選擇題10分(10小題,每小題5分)
計算題100分(10小題,每小題10分)
Ⅴ.考查內(nèi)容
一、微觀粒子的波粒二象性
光的粒子性實驗,電子的波動性實驗,德布羅意的波粒二象性,海森堡的不確定原理。
二、波函數(shù)和薛定諤方程
微觀粒子態(tài)的波函數(shù)表示,波函數(shù)的統(tǒng)計解釋,態(tài)的疊加原理,薛定諤方程,概率流和概率流守恒定律,定態(tài)薛定諤方程。
三、量子力學中的力學量
力學量的算符表示,動量算符和角動量算符,電子在庫侖場中的運動,氫原子,厄米算符本征函數(shù)的正交性,算符與力學量的關(guān)系,算符的對易關(guān)系,力學量平均值隨時間的變化和守恒定律。
四、態(tài)和力學量的表象
態(tài)的表示,算符的矩陣表示,量子力學公式的矩陣表示,幺正變換,狄拉克符號。
五、微擾理論
非簡并微擾,簡并微擾,斯塔克效應,變分法,含時微擾理論,光的發(fā)生和吸收。
六、散射
碰撞過程和碰撞截面,分波法,玻恩近似。
七、自旋與全同粒子
電子自旋,自旋算符和波函數(shù),角動量的耦合,光的精細結(jié)構(gòu),全同粒子的特性,全同粒子體系的波函數(shù)和泡利原理,氦原子和氫分子。
物理與電子學院
2014-09-25
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