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硕士研究生招生考试业务课考试大纲
考试科目: 量子力学 科目代码: 862
一、考试目的和要求
本科目考试的重点是要求熟练掌握波函数的物理解释,薛定谔方程的建立、基本性质和 精确的以及一些重要的近似求解方法,理解这些解的物理意义,熟悉其实际的应用。掌握量 子力学中一些特殊的现象和问题的处理方法,包括力学量的算符表示、对易关系、不确定性 关系、态和力学量的表象、电子的自旋、粒子的全同性、泡利不相容原理、量子跃迁等,并 具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试基本内容
(一)波函数和薛定谔方程
波粒二象性,量子现象的实验证实。波函数及其统计解释,薛定谔方程,连续性方程, 薛定谔方程的定态解,态叠加原理。
(二)一维势场中的粒子
一维势场中粒子能量本征态的一般性质,一维方势阱的束缚态,方势垒的穿透,方势阱 中的反射、透射与共振, δ-势阱中的束缚态,一维简谐振子。
(三)力学量的算符表示
坐标及坐标函数的平均值, 动量算符及动量值的分布概率,算符的运算规则及其一般 性质,厄米算符的本征值与本征函数,共同本征函数,不确定性关系,角动量算符。连续本 征函数的归一化,力学量的完全集。力学量平均值随时间的演化,量子力学的守恒量。
(四)中心力场
两体问题化为单体问题,球对称势和径向方程,氢原子及类氢离子。
(五)矩阵表示与表象变换
态和算符的矩阵表示,表象变换,狄拉克符号。
(六)微扰理论
定态非简并微扰理论,定态简并微扰论,变分法,量子态随时间的演化,突发微扰与绝 热微扰,周期微扰和有限时间内的常微扰。
(七) 自旋与全同粒子
电子自旋态与自旋算符,总角动量的本征态,简单塞曼效应,碱金属原子光谱的双线结
构与反常塞曼效应,全同粒子系统, 自旋单态与三重态。
三、考试题型及分值
(一)简答题:每小题 10 分,共 5 小题。
(二)证明题:每小题 10 分,共 2 小题。
(三)计算题:每小题 20 分,共 4 小题。
四、考试方式
闭卷,笔试。
五、考试知识点
绪论:量子力学诞生的实验基础;光的波粒二象性;德布罗意关于微观粒子的波粒二 象性的假设。
波函数和薛定谔方程:统计解释;态叠加原理;薛定谔方程;粒子数守恒定律;定态 方程;一维无限深势阱;一维线性谐振子;势垒穿透;δ-势。
力学量:算符;动量与角动量算符;氢原子;厄米算符;算符的对易;不确定性关系; 守恒定律。
表象:态的表象;矩阵表示; 幺正变换;狄拉克符号; 占有数表象。
微扰论:非简并的定态微扰论;简并微扰论;变分法;含时微扰论;选择定则。
自旋与全同粒子: 电子自旋; 自旋波函数;塞曼效应;两个电子体系的自旋波函数; 全同粒子;全同粒子体系的波函数和泡利原理。
六、参考书目
1.《量子力学教程》,周世勋编著,高等教育出版社,2022 年第三版。 2.《量子力学》卷 1 , 曾谨言编著,科学出版社,2013 年第五版。
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