理论物理导论课程教学大纲

《理论物理导论》课程教学大纲一、课程概况课程名称理论物理导论课程号1412063课程英文名称Introduction to theoretical physics学时/学分72/4课程性质必修适用专业新能源材料与器件、材料物理、功能材料课程负责人司明苏教学团队栗军帅，王丹教材：《量子物理》，作者：赵凯华，高等教育出版社。选用教材及参考书：《Quantum Mechanics?》,作者：Guo-ping Zhang等，De Gruyter出版社：《量参考书目子力学》，作者：钱伯初，高等教育出版社：《量子力学卷》，作者：曾谨言，科学出版社：《Quantum mechanics》,作者：Cohen-Tannoudji等，Willey出版社。课程简介：该课程的讲授对象主要是物理、化学和材料相关专业的本科生，使其掌握量子力学的基本概念，并会熟练使用定态薛定谔方程求解一维简单系统。在此基础上，能够使用微扰和变分等近似方法处理较为复杂的真实体系。最后要求学生能够使用量子力学解释简单的物理、材料和化学相关的实验结果，具备量子力学处理微观问题的思维。课程目标(Course Objectives,,CO)一、熟悉掌握的基本概念：黑体辐射，光谱线，光电效应，能量量子化，波粒二象性，德布罗意物质波，波函数，几率诠释，含时、定态薛定谔方程，哈密顿量算符，动量算符，势能算符，位置算符，厄密共轭，厄密算符，期望值，对易关系，海森堡不确定关系，能量本征方程，本征矢的正交归一及完备性，量子隧穿，角动量，对称性与守恒定律，海森堡运动方程，简并态，球谐函数和分子轨道，成键和反键态，自旋，Stern-Gerlach实验，泡利矩阵，总角动量，兰德g因子，洪德法则，泡利不相容原理，塞曼效应，Rbi震荡，X-ray,光电效应，STM,Stark效应，van der Waals力，Franck-知识目标(C01)Hert实验。二、熟记的基本公式：Plank能量量子化，德布罗意物质波，海森堡不确定关系，含时、定态薛定谔方程，哈密顿量算符，动量算符，位置算符，势能算符，基本对易关系，期望值公式，一维无限深势阱的本征能量和本征矢，谐振子的基本对易关系、哈密顿量及升降算符的本征方程，角动量的对易式，角动量平方和角动量z分量的本征方程，角动量升降算符的本征方程，氢原子的能量量子化公式，波尔半径，泡利矩阵。三、学会使用定态薛定谔方程求解一维简单系统以及简单体系的时间演化问题，并会使用微扰论和变分原理处理简单的真实系统，如氢分子以及一维碳原子链等。能用薛定谔方程求解简单系统，会使用量子力学分析处理物理、化能力目标(C02)学以及材料学科中常见的量子问题，并具备量子力学理解微观世界的思维。素质、情感价值观目标(CO3)了解量子力学建立相关人物的生平简介：如波尔，德布罗意，爱因斯坦，薛定谔，海森堡，波恩，狄拉克等：并且能够掌握相关专业