《量子力学》
《量子力学》
少于1000 人选课
更新日期:2026/04/03
开课平台学银在线
开课高校西安工业大学
开课教师刘蓉倪晋平赵保银刘王云陈瑞
学科专业工学力学类
开课时间2026/01/21 - 2026/07/26
课程周期27 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

《量子力学》课程依照教育部物理学与天文学课程教学指导委员会物理专业分委员会对量子力学课程的基本要求,基于电子科学与技术专业核心课程的定位,构建了“以旧量子论——波动力学——矩阵力学为主线”的量子力学知识体系,揭示了微观物质世界中物质属性及其运动规律,解决了量子力学课程理论知识与现代高新应用技术间的相互支撑关系

本课程树立“以学生为主体”的教学理念,通过课程知识点的碎片化、遴选和重组,重新梳理课程知识点、凝练课程内容,构建以知识点为单元的视频课程模块,提供完整的课程资源,构建系统化的在线课程。

本课程融入“课程思政”的教学方法,深入挖掘量子力学中蕴含的思政元素和所承载的育人功能,实现专业知识与育人元素的有机融合、“知识传授”与“价值引领”的有机统一,增强学生的爱国情怀和文化自信,建立思想价值观认同感。

你将收获什么?

量子力学是研究微观粒子运动规律的理论,是20世纪自然科学的重大进展之一,推动了原子能技术、航天航空技术、电子技术等方面的发展,并开辟了光子技术的诞生之路,基于量子力学发展起来的高新科技不胜枚举,例如激光器、半导体芯片、量子计算机、量子通信、核磁共振成像、核能发电等等。此外,量子力学正逐步渗透到各个科学领域,并导致交叉领域的重大进展,量子生物学、量子生命科学、量子神经网络、量子化学、量子材料科学、量子信息科学等学科应运而生,其前景难以估量。

通过本课程的学习,应使学生初步具备以下能力:

(1)使学生了解微观物质世界中物质属性及其运动规律,加深对普通物理中近代物理知识的理解,了解经典物理不能正确描述微观粒子的运动规律,理解到创立微观世界的理论——量子力学的必然性。

(2)使学生初步掌握量子力学的基本概念、原理和基本方法,熟练掌握求解量子力学基本问题的方法,为后继课程的学习和解决简单应用问题打下扎实的基础。

(3)提高理论物理素养和抽象思维能力,建立起较完善的思维模式和完整的物理知识结构。

(4)使学生了解量子力学基本理论在工程和现代科学技术中各种重大应用,体现出工程化倾向的教学,体现出理论与实践的结合。

适合什么人学习?

《量子力学》课程面向电子科学与技术专业、理论物理专业本科学生,以及对量子力学有兴趣的社会学习者,是一门专业基础理论课。本课程不仅对后续专业课程教学提供保障作用,而且对提高学生的理论物理素养和技术创新能力发挥重要作用。

课程大纲

课程章节

  • 绪论
  • 经典物理学的困难与量子力学的建立
  • 波动力学
  • 力学量与算符
  • 表象理论
  • 微扰理论
  • 专题研讨

绪论

1.1 绪论

1.2 直播课

1.3 直播测试课

经典物理学的困难与量子力学的建立

2.1 经典物理学的成功与困难——量子力学建立的小秘密

2.2 黑体辐射实验与普朗克的能量量子化假说——初揭量子力学的面纱

2.3 原子线状光谱与玻尔的原子结构量子理论

2.4 微粒的波粒二象性与德布罗意波

2.5 激光技术

2.6 激光雷达最大作用距离

2.7 第二章习题课

2.8 第二章作业

2.9 直播课

波动力学

3.1 波函数的引入与统计解释——波动力学的建立

3.2 量子态叠加原理

3.3 薛定谔方程

3.4 粒子数守恒定律——再论波函数的性质

3.5 定态薛定谔方程

3.6 一维无限深方势阱

3.7 量子态的叠加应用——量子通信与“墨子号”通信卫星

3.8 第三章习题课

3.9 第三章作业

3.10 直播课

力学量与算符

4.1 表示力学量的算符

4.2 动量算符和角动量算符

4.3 厄密算符本征函数的性质

4.4 算符与力学量的关系

4.5 共同本征态定理 不确定关系

4.6 第四章习题课

4.7 第四章作业

表象理论

5.1 态的表象

5.2 算符的矩阵表示

5.3 量子力学公式的矩阵表述

5.4 幺正变换

5.5 量子计算

5.6 第五章习题课

5.7 第五章作业

微扰理论

6.1 非简并定态微扰理论

6.2 简并情况下的微扰理论

6.3 第六章习题课

6.4 第六章作业

专题研讨

7.1 《光电效应与光的波粒二象性》专题研讨

7.2 《原子结构的量子理论》专题研讨

7.3 《量子计算 》专题研讨

7.4 《两个力学量的关系》专题研讨资料

7.5 《量子通信》专题研讨资料

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