你将学到什么
Физические основы и математические методы нерелятивистской квантовой механики
课程概况
Курс «Квантовой механики» является базовым для обучения по следующим укрупненным группам направлений подготовки бакалавриата: 03.00.00 – «Физика и астрономия», 11.00.00 – «Электроника, радиотехника и системы связи», 12.00.00 – «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии», 14.00.00 – «Ядерная энергетика и технологии», 16.00.00. – «Физико-технические науки и технологии».
Курс закрывает общепрофессиональные компетенции, связанные с системным и критическим мышлением и межкультурным взаимодействием.
课程大纲
Модуль 1: Основные принципы квантовой механики
Лекция 1-1. Необходимая математика (линейная алгебра)
Лекция 1-2. Необходимая математика (элементы теории вероятностей и дельта-функция)
Лекция 1-3. Экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой механики
Лекция 1-4. Постулаты квантовой механики
Лекция 1-5. Постулаты квантовой механики (продолжение)
Лекция 1-6. Простейшие следствия постулатов
Лекция 1-7. Непрерывный спектр. Оператор координаты
Лекция 1-8. Непрерывный спектр. Оператор координаты (продолжение)
Лекция 1-9. Оператор импульса. Импульсное представление волновой функции
Лекция 1-10. Теорема о коммутации
Лекция 1-11. Соотношение неопределенностей
Лекция 1-12. Сохранение вероятности. Плотность потока вероятности
Лекция 1-13. Сохранение вероятности. Плотность потока вероятности (продолжение)
Лекция 1-14. Общее решение уравнения Шредингера в случае стационарного гамильтониана. Стационарные состояния
Лекция 1-15. Интегралы движения в квантовой механике
Семинар 1-1. Общие принципы квантовой механики. Координата и импульс
Семинар 1-2. Общие принципы квантовой механики. Координата и импульс (продолжение)
Семинар 1-3. Зависимость физических величин от времени
Модуль 2: Одномерное движение
Лекция 2-1. Общие свойства решений уравнения Шредингера в случае одномерного движения
Лекция 2-2. Общие свойства решений уравнения Шредингера в случае одномерного движения (продолжение)
Лекция 2-3. Бесконечно глубокая прямоугольная потенциальная яма
Лекция 2-4. Гармонический осциллятор. Уровни энергии и волновые функции (решение в виде ряда)
Лекция 2-5. Вычисления с осцилляторными функциями
Лекция 2-6. Гармонический осциллятор. Уровни энергии и волновые функции (решение с помощью операторов рождения и уничтожения)
Лекция 2-7. Стационарные состояния одномерного движения в случае непрерывного спектра
Лекция 2-8. Прохождение потенциальных барьеров
Лекция 2-9. Вычисление коэффициентов отражения и прохождения потенциальных барьеров
Семинар 2-1. Общие свойства одномерной задачи
Семинар 2-2. Бесконечно глубокая прямоугольная яма
Семинар 2-3. Гармонический осциллятор
Семинар 2-4. Непрерывный спектр. Прохождение потенциальных барьеров
Модуль 3: Момент импульса
Лекция 3-1. Операторы и коммутационные соотношения
Лекция 3-2. Простейшие следствия коммутационных соотношений
Лекция 3-3. Уравнение на собственные значения оператора
Лекция 3-4. Сферические функции
Лекция 3-5. Матричная теория момента
Лекция 3-6. Свойства четности сферических функций
Семинар 3-1. Общие свойства момента. Повышающий и понижающий операторы
Семинар 3-2. Собственные значения и собственные функции операторов момента
Модуль 4: Трехмерное движение
Лекция 4-1. Общие свойства трехмерного движения
Лекция 4-2. Общие свойства трехмерного движения (продолжение)
Лекция 4-3. Классификация состояний в центральном поле
Лекция 4-4. Классификация состояний в центральном поле (продолжение)
Лекция 4-5. Атом водорода
Лекция 4-6. Атом водорода (продолжение). Случайное вырождение
Семинар 4-1. Общие свойства трехмерного движения
Семинар 4-2. Атом водорода
Модуль 5: Спин
Лекция 5-1. Матрицы операторов
Лекция 5-2. Спиновая волновая функция
Лекция 5-3. Операторы спина
Семинар 5-1. Матрицы операторов
Семинар 5-2. Спиновые волновые функции и спиновые операторы
