复旦大学慕课下载: 量子力学
类型:公开课
主讲人: 苏汝铿,男,1938年5月出生,教授、博士导师。1960年毕业于北京大学物理系,1960年9月开始在复旦大学任教至今。1960~1979,助教;1979~1981讲师;1982~1986副教授;1987年教授,1990博士导师至今。1984.10~1985.6,1985.10~1986.4,1990.2~4在Stony Brook核理论组工作,1985.7~9在Seattle华盛顿大学核物理所工作,1989.9~1990.2在Kentucky大学物理和天文系工作。92~98年平均每年约有3~4月在香港城市大学工作。
曾任国家自然科学基金委第七、八、十届数理学部物理II学科评议组成员,94年起任中国高科技中心学术顾问委员会委员至今。现任中国高能物理学会副理事长。主要研究领域为中高能核物理学、广义相对论和宇宙学。迄今为止,正式发表在国内外学术刊物中的学术论文230余篇,其中约150多篇在国际一流刊物中发表,著有“量子力学”,“统计物理学”等书。
在科研上,1988年以“真空稳定性,自发破缺和温度场论”(与倪光炯合作),1992年以“有限温度和有限密度下核物质的相变理论研究”,1996年以“温度场论及其在核物理、天体物理中的应用”先后三次获国家教委科技进步二等奖;1999年以“原子核系统的临界现象及多体关连效应”(与宋宏秋合作)获中科院自然科学二等奖。2003年以“全息原理在黑洞物理学宇宙学中的理论研究”(与王斌合作)获上海市科技进步二等奖,在教学上1993年以“不断改革教学内容和方法――努力培养优秀人才”,2001年以“结合科学前沿,更新教学内容,深入开展量子力学课程建设”前后两次获上海市优秀教学成果二等奖,1999年“量子力学”一书获上海普通高校优秀教材一等奖。1999年获宝钢优秀教师奖。2003年获上海市教学名师奖。
从60年代开始,先后曾多次开设“量子力学”、“热力学统计物理学”、“热学”、“经典力学”、“近代物理”、“数学物理方法”、“普通物理学”、“大学物理”等大学生基础课程,以及“高等量子力学”、“多体理论”、“核物理和粒子物理前沿”、“温度场论”、“量子场论”、“广义相对论和宇宙学”、“孤子、瞬子理论”、“弯曲空间量子场论”等硕士和博士生课程。
学院介绍:复旦大学,简称“复旦”,位于直辖市上海,是中华人民共和国教育部直属的全国重点大学,中央直管高校,综合性研究型大学,由教育部与上海市重点共建,位列国家“双一流”、“985工程”、“211工程”建设高校,入选珠峰计划、强基计划、111计划、2011计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、新工科研究与实践项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、深化创新创业教育改革示范高校、首批学位授权自主审核单位,环太平洋大学联盟、九校联盟、全球大学高研院联盟、亚洲校园、中国大学校长联谊会、东亚研究型大学协会、新工科教育国际联盟、医学“双一流”建设联盟、长三角研究型大学联盟、长三角高校智库联盟、中俄综合性大学联盟成员。 学校前身是1905年创办的复旦公学,是中国最早由民间创办的高等学校之一。2000年,复旦大学与上海医科大学合并,组建新的复旦大学。2017年,学校入选“双一流”建设高校A类名单。
课程介绍: 复旦大学的量子力学课程可以追溯到上世纪60年代。1961年,周世勋教授出版了“量子力学”一书,成为全国本门课程的通用教材,苏汝铿、陶瑞宝等参加了此书的编写工作。 上世纪八十、九十年代,复旦理论物理教研室开展了理论物理中四大力学及数理方法等教材建设。97年量子力学初版面世后,由于此书涵盖面广,内容丰富,并且有不少内容与前沿的科研课题相结合,国内的清华大学、香港城市大学等许多高校…由于量子世界和经典世界有很大不同,量子力学的初学者往往面临着诸多困难。苏老师的这套视频,无疑是初学者的福音。年代久远,本套视频画质较差,PPT很多地方都看不清。所幸PPT内容均来自于苏老师著《量子力学》书的扫描截图,配合书本一起看即可。
本课程需要数学物理方法、微分方程、线性代数等数学基础,及原子物理学中的一些基本概念。由于课程的内容是过去学生在经典物理中没有遇到过的,因此各章的重点以及关键的物理概念都在苏汝铿著的量子力学教材每章末尾结束处都有对该章的系统总结,可根据这些总结描述结合每章中的习题加深对概念的理解。
课程大纲:
第一章 量子力学基础(4学时)
1.经典物理学的困难
2.光量子和普朗克-爱因斯坦关系
3.玻尔的量子论
4.波粒二象性和德布罗意波
第二章 波动力学基础(16学时)
1.波函数的统计解释
2.态叠加原理
3.薛定谔方程
4.一维方势阱
5.一维谐振子
6.一维薛定谔方程的普遍性质
7.势磊贯穿
8.三维薛定谔方程的普遍性质,朗道坠落
9.氢原子
10.三维可解势
11.薛定谔方程的经典极限
第三章 矩阵力学基础(I)-力学量和算符(8学时)
1.力学量的平均值
2.算符的运算规则
3.厄米算符的本征值和本征函数
4.连续谱本征函数
5.量子力学中力学量的测量值
6.不确定性原理
7.力学量随时间的变化
8.运动积分,宇称算符
第四章 矩阵力学基础(II) – 表象理论(8学时)
1.态和算符的表象表示
2.矩阵力学表述
3.幺正变化
4.狄拉克符号
5.线性谐振子和占有数表象
第五章 近似方法(10学时)
1.非简并定态微扰论
2.简并情况下 的定态微扰论
3.变分法
4.含时微扰理论
5.越迁概率和费米黄金规则
6.含时微扰论与定态微扰论的关系
7.光的发射和吸收,选择定则
第六章 自旋和角动量(8学时)
1.电子自旋
2.电子的自旋算符和自旋函数
3.粒子在电磁场中的运动 泡利方程
4.朗道能级
5.两个角动量的耦合
6.克莱布希-戈尔登系数
7.光谱线的精细结构
8.塞曼效应
9.自旋单态和自旋三重态
第七章 散射理论(8学时)
1.散射问题的一般描述
2.分波法
3.分波法示例
4.格林函数法和波恩近似
第八章 多体问题(8学时)
1.全同粒子的性质
2.全同粒子的散射
3.氦原子
4.分子