量子力学复习攻略

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《量子力学》复习资料提纲

《量子力学》复习资料提纲

)(Et r p i p Ae-⋅=ρϖηϖψ《量子力学》复习 提纲一、基本假设 1、(1)微观粒子状态的描述 (2)波函数具有什么样的特性 (3)波函数的统计解释2、态叠加原理(说明了经典和量子的区别)3、波函数随时间变化所满足的方程 薛定谔方程4、量子力学中力学量与算符之间的关系5、自旋的基本假设 二、三个实验1、康普顿散射(证明了光子具有粒子性) 第一章2、戴维逊-革末实验(证明了电子具有波动性) 第三章3、史特恩-盖拉赫实验(证明了电子自旋) 第七章 三、证明1、粒子处于定态时几率、几率流密度为什么不随时间变化;2、厄密算符的本征值为实数;3、力学量算符的本征函数在非简并情况下正交;4、力学量算符的本征函数组成完全系;5、量子力学测不准关系的证明;6、常见力学量算符之间对易的证明;7、泡利算符的形成。

四、表象算符在其自身的表象中的矩阵是对角矩阵。

五、计算1、力学量、平均值、几率;2、会解简单的薛定谔方程。

第一章 绪论1、德布洛意假设: 德布洛意关系:戴维孙-革末电子衍射实验的结果: 2、德布洛意平面波:3、光的波动性和粒子性的实验证据:4、光电效应:5、康普顿散射: 附:(1)康普顿散射证明了光具有粒子性(2)戴维逊-革末实验证明了电子具有波动性∑=nnn c ψψ1d 2=⎰τψ(全)()ψψψψμ∇-∇2=**ηϖi j ⎩⎨⎧≥≤∞<<=ax x a x x V 或0,0,0)(0=⋅∇+∂∂j tϖρ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∇-=),(222t r V H ϖημ)(,)(),(r er t r n tE i n n n ϖϖϖηψψψ-=n n n E H ψψ=(3)史特恩-盖拉赫实验证明了电子自旋第二章 波函数和薛定谔方程1.量子力学中用波函数描写微观体系的状态。

2.波函数统计解释:若粒子的状态用()t r ,ρψ描写,τψτψψd d 2*=表示在t 时刻,空间r ρ处体积元τd 内找到粒子的几率(设ψ是归一化的)。

天津市考研物理学复习资料量子力学基础知识点整理

天津市考研物理学复习资料量子力学基础知识点整理

天津市考研物理学复习资料量子力学基础知识点整理量子力学是现代物理学的重要分支,研究微观世界的物质和能量。

对于天津市考研物理学的复习来说,掌握量子力学的基础知识点至关重要。

本文将对量子力学的基础知识点进行整理和总结,旨在帮助考生更好地复习并取得优异的成绩。

一、波粒二象性波粒二象性是指微观粒子既表现出颗粒性,又表现出波动性。

最早的实验证明波粒二象性是通过电子的实验观察得出的。

德布罗意提出了与物质相关的波动性,即波动性质的物质粒子的波长与其动量呈反比关系。

根据波动性质,可以使用波函数来描述微观粒子的状态。

二、波函数与波函数的物理意义波函数是量子力学中用来描述微观粒子状态的数学函数。

波函数不同于经典物理学中的物体,波函数本身并没有物理意义,但是它的平方模的物理意义是微观粒子出现在某一状态的概率分布。

波函数的波动性质决定了微观粒子的行为方式。

三、定态与定态方程定态是指量子力学系统处于某一确定状态下。

定态方程是描述定态的波函数满足的方程。

对于定态,其波函数不随时间而变化,因此可以用定态方程来描述。

四、薛定谔方程薛定谔方程是描述量子力学定态和非定态的核心方程。

它可以用来推导和解释宏观和微观系统的性质。

薛定谔方程是一个偏微分方程,由哈密顿算符和波函数构成。

通过求解薛定谔方程,可以得到系统的波函数与能量本征值。

五、量子力学的算符在量子力学中,算符是非常重要的概念。

算符代表着物理量的某种操作,可以对波函数进行测量和转换。

算符在量子力学中以线性向量空间的形式出现,其本征值表示实测结果。

六、测量与不确定性原理测量是量子力学中重要的操作之一。

测量会导致量子态塌缩,即由波函数处于多个状态的叠加态向一个确定的状态过渡。

不确定性原理规定了在某些物理量的测量中,存在测量结果的不确定性。

根据不确定性原理,位置和动量、时间和能量等一些物理量具有相应的不确定性关系。

七、自旋与统计自旋是微观粒子固有的一种性质,类似于物体的旋转。

常见的自旋为1/2的粒子有电子、光子等。

大学物理易考知识点量子力学

大学物理易考知识点量子力学

大学物理易考知识点量子力学量子力学是大学物理中的一门重要的学科,是研究微观世界的基本理论之一。

在大学物理考试中,量子力学通常是一个难点,但也是一个相对容易获得高分的知识点。

本文将介绍一些大学物理中易考的量子力学知识点,以帮助学生更好地备考。

一、波粒二象性在量子力学中,物质既可以表现出粒子性,又可以表现出波动性。

这一概念被称为波粒二象性。

在考试中,常见的问题是要求学生解释波粒二象性,并举例说明。

其中一个经典的实验是双缝干涉实验,可以用来说明波动性和粒子性的结合。

二、波函数与薛定谔方程波函数是描述量子力学系统的数学函数。

在考试中,常见的问题是要求学生解释波函数的物理意义,并且了解薛定谔方程的基本形式和意义。

学生需要掌握如何根据薛定谔方程计算波函数的变化,并能够利用波函数计算相关的物理量。

三、量子力学中的不确定性原理不确定性原理是量子力学的基本原理之一,它指出对于一些物理量,如位置和动量,无法同时进行精确测量。

在考试中,常见的问题是要求学生解释不确定性原理,并举例说明。

四、半经典近似在一些情况下,可以使用半经典近似来解决量子力学问题。

半经典近似是将量子理论与经典理论相结合的一种方法。

在考试中,常见的问题是要求学生解释半经典近似的基本原理,并能够应用半经典近似解决简单的物理问题。

五、量子力学中的算符和本征值问题在量子力学中,算符是描述物理量的数学对象,而本征值是算符作用于本征态时得到的物理量的取值。

在考试中,学生需要了解算符和本征值的概念,并能够解决与算符和本征值相关的问题。

六、量子力学中的隧穿效应隧穿效应是量子力学的一个重要现象,它指出在能量低于势垒高度的情况下,粒子可以穿越势垒。

在考试中,常见的问题是要求学生解释隧穿效应的物理原理,并举例说明。

七、量子力学中的简并简并是指在量子力学中,存在多个不同的量子态具有相同的能量。

在考试中,常见的问题是要求学生解释简并的概念,并能够解决与简并相关的问题。

总结:以上是一些大学物理易考的量子力学知识点,包括波粒二象性、波函数与薛定谔方程、量子力学中的不确定性原理、半经典近似、量子力学中的算符和本征值问题、量子力学中的隧穿效应以及量子力学中的简并。

教务处量子力学复习提纲

教务处量子力学复习提纲

《量子力学》总复习一. 波粒二象性---微观粒子特性(1) 态的描述经典态(),P r →量子态(态矢—一般表示)或波函数:),...,(),,(t P t x Φψ(不同的具体表象)),(t x ψ的意义:t 时刻,x 附近,单位体积内找到粒子的几率幅 ),(t x ψ的性质:1)单值,2)连续,3)归一(2) 力学量的描述QQ ˆ→,对易关系,测不准问题 (3) 德布洛意关系 k P E ==,ω (粒子量与波量)二.力学量算符(1)Qˆ 出现的场合:Q ˆ ,(2)Q ˆ的性质:1)线性性 nnn n Q CC Q ψψ∑∑=ˆˆ(态的叠加原理的要求) 2)厄米性 Q Q ˆˆ=+ 或⎰⎰=τψψτψψd Q d Q **)ˆ(ˆ (Qˆ的本征值、平均值为实数的要求) (3)Qˆ的表示:不同表象有不同的表示 x 表象中:,ˆ,ˆxi P x xx∂∂== P 表象中:,ˆ,ˆxx xP P P i x=∂∂-= n 表象中:ˆˆˆ)xaa +=+, 注:1)<Qˆ>与表象的选择无关! 2)算符相等的定义:ψ=ψB A ˆˆ(ψ为任意态),则B Aˆˆ= (4) 力学量算符的对易关系2ˆˆˆˆˆ[,],[,]ˆˆˆ[,]ˆˆˆ[,]ˆˆˆ[,]ˆˆ[,]0j k j kj kj k llxy z yz x zx yix P i L L i LL L i L L L i L L L i L L L δε==⎧=⎪⎪↔=⎨⎪=⎪⎩= ,其中110ijkε⎧⎪=-⎨⎪⎩当下标排列(,,)i j k 为偶排列时ijk ε值为1;为奇排列时ijk ε值为-1;当下标(,,)i j k 中有两个下标相同时ijk ε值为0 注:对易关系与表象的选择无关! (5) 测不准关系222]ˆ,ˆ[41)ˆ()ˆ(B A B A -≥∆∆ 表明:1)0]ˆ,ˆ[≠B A,B A ˆ,ˆ无共同的本征态,B A ,不可能同时测准; 2)0]ˆ,ˆ[=B A,B A ˆ,ˆ有共同的本征态,B A ,有可能同时测准,即 在它们的共同本征态上可同时测准。

量子力学复习资料

量子力学复习资料

量子力学复习资料一、基本概念1、波粒二象性这是量子力学的核心概念之一。

它表明微观粒子既具有粒子的特性,如位置和动量,又具有波动的特性,如波长和频率。

例如,电子在某些实验中表现出粒子的行为,如碰撞和散射;而在另一些实验中,如双缝干涉实验,又表现出波动的行为。

2、量子态量子态是描述微观粒子状态的方式。

与经典物理学中可以精确确定粒子的位置和动量不同,在量子力学中,粒子的状态通常用波函数来描述。

波函数的平方表示在某个位置找到粒子的概率密度。

3、不确定性原理由海森堡提出,指出对于一个微观粒子,不能同时精确地确定其位置和动量,或者能量和时间。

即:\(\Delta x \cdot \Delta p \geq \frac{\hbar}{2}\),\(\Delta E \cdot \Delta t \geq \frac{\hbar}{2}\),其中\(\hbar\)是约化普朗克常数。

二、数学工具1、薛定谔方程这是量子力学中的基本方程,类似于经典力学中的牛顿运动方程。

对于一个质量为\(m\)、势能为\(V(x)\)的粒子,其薛定谔方程为:\(i\hbar\frac{\partial \Psi(x,t)}{\partial t} =\frac{\hbar^2}{2m}\frac{\partial^2 \Psi(x,t)}{\partial x^2} + V(x)\Psi(x,t)\)。

2、算符在量子力学中,物理量通常用算符来表示。

例如,位置算符\(\hat{x}\)、动量算符\(\hat{p}\)等。

算符作用在波函数上,得到相应物理量的可能取值。

三、常见量子力学系统1、一维无限深势阱粒子被限制在一个宽度为\(a\)的区域内,势能在区域内为零,在区域外为无穷大。

其能量本征值为\(E_n =\frac{n^2\pi^2\hbar^2}{2ma^2}\),对应的本征函数为\(\Psi_n(x) =\sqrt{\frac{2}{a}}\sin(\frac{n\pi x}{a})\)。

量子力学总复习

量子力学总复习
12.3 分子结构
量子力学教程(第二版) 复习纲要
第七章 1 表象的定义 2 态和力学量算符的矩阵表示 幺正变换 3 s方程 平均值 本征方程的矩阵表示 4 Dirac符号 完备性关系 第九章 1 粒子数算符,产生,湮灭算符的定义 和相关性质 2 产生,湮灭算符对粒子数本征态的作用 3 角动量的本征值和本征态的一般形式,各种量子数 的取值方式 , 上升,下降算符的作用
12.3 分子结构
量子力学教程(第二版) 复习纲要
第十章 1 微扰论的主要思想,适用条件 2 非简并态微扰理论 能级一级,二级修正公式 波函 数的一级修正 3 简并态微扰理论 能级的一级修正 零级波函数的选 取 4 变分法 变分原理(了解)
12.3 分子结构
量子力学教程(第二版) 考试说明
1 闭卷 120分钟 A B C卷随机抽取 2 填空题 3分一题 7题 共21分 简答题 10分一题 2题 共20分 证明题 10分一题 2题 共20分 计算题 13分一题 3题 共39分 3 没讲的肯定不考 讲了的也不一定会考,课堂上讲过 的习题应该要掌握 4 卷面成绩60%
12.3 分子结构
量子力学教程(第二版) 复习纲要
第四章 1 守恒量的概念,证明,守恒量和定态的区别 2 海森堡方程 3 全同粒子波函数应满足的性质 全同性原理 泡利不 相容原理 两个全同粒子波函数的构造(玻色子, 费米子) 第五章 1 中心力场中角动量守恒的证明 2 氢原子的能级公式,能级简并度,本征态下标的含 义
量子力学教程(第二版) 复习纲要
第一章 1 普朗克能量量子化 爱因斯坦的光电效应解释 玻 尔的原子结构理论 德布罗意的波粒二象性 2 玻恩的波函数统计解释 波函数的标准化条件 常见 的力学量算符(动量,动能) 3 s方程应满足的基本条件 s方程的最基本形式 定 态s方程(即能量本征方程) 定态的概念和性质 定 域几率守恒的证明 4 量子态叠加原理

突破江苏省考研物理三量子力学重点整理

突破江苏省考研物理三量子力学重点整理量子力学是物理学中一门重要的分支,探究微观领域的粒子行为与相互作用规律。

在江苏省考研物理科目中,量子力学是一个重要的知识点。

本文将围绕江苏省考研物理三中的量子力学进行重点整理,帮助读者突破这一知识点,为考试做好准备。

一、基本概念量子力学是研究微观领域的物质和能量交互作用的物理学理论。

它提出了粒子自性与波动性的统一概念,引入了波粒二象性的观念,提供了解释物质的微观行为的数学工具。

1.1 波粒二象性在量子力学中,粒子既具有波动性,也具有粒子性。

这种波粒二象性是量子力学的核心概念之一。

根据波粒二象性,物质不仅可以像粒子一样进行局部化测量,也可以像波一样传播和相干叠加。

1.2 状态函数在量子力学中,状态函数是对物理系统状态的描述。

它通常用波函数表示,波函数包含了有关系统的全部信息。

根据薛定谔方程,波函数随时间的演化满足薛定谔方程。

1.3 叠加原理根据叠加原理,在量子力学中,多个波函数可以叠加形成一组新的波函数。

这种叠加过程是线性的,可用于计算测量结果的概率。

二、量子力学的基本理论量子力学的基本理论包括波粒二象性、波函数、矩阵力学与波动力学等。

2.1 波动方程与波函数薛定谔方程是量子力学中的核心方程,描述了量子系统的波动性质。

通过求解薛定谔方程,可以得到系统的波函数,从而计算出各种物理量的期望值。

2.2 算符与观测量在量子力学中,观测量对应于物理量的测量操作。

观测量由算符表示,每个观测量都对应着一个对称的厄米算符。

观测量的测量结果是该算符的本征值。

2.3 Heisenberg不确定关系根据Heisenberg不确定关系,位置与动量、能量与时间等一些物理量不能同时被精确测量。

这是由于对于不可同时确定的物理量,其对应的算符不对易,导致无法同时拥有确定的本征值。

三、量子力学的应用量子力学在物理学与工程学的许多领域都有着广泛的应用。

3.1 原子与分子物理量子力学对于描述原子与分子的能级结构、光谱等性质具有重要的应用。

量子力学基本概念复习要点

量子力学基本概念复习要点量子力学基本概念复习要点1.波函数的性质完整描述微观粒子的状态概率密度几率流密度波函数的归一化重要例子: 德布罗意平面波能够描述自由粒子的状态2.薛定谔方程描述了状态随时间的变化3.定态概念定态的性质(定态下的概率密度和几率流密度)4.定态薛定谔方程(能量本征方程)的求解(无限深势阱问题)定解条件(波函数的三大标准条件、周期性条件)5.书上常见力学量的算符形式(在坐标或动量表象下,坐标算符、动量算符、动能算符、势能算符、角动量算符、哈密顿算符等等)不是所有算符都有经典对应(例如自旋算符)6.算符本征态、本征值的概念、物理含义(量子力学基本假定P56)7.厄米算符的定义、算符是否为厄米算符的判断证明(PPT第三章第一节相关例题)厄米算符的本征值8.熟练掌握氢原子的状态、能级的性质,三个量子数(n、l、m)的物理含义及它们之间的关系。

简并度的计算结合氢原子能级公式解决能量跃迁问题9.掌握厄米算符本征函数的正交归一性以及有关定理的证明常见本征函数的正交归一式10.厄米算符本征函数构成完备系波函数展开系数的物理含义(量子力学基本假定P84)会计算力学量的平均值、可能值和相应的概率(典型例题P102 3.6 3.9 PPT上有关例题)11.会计算两个算符之间的对易关系算符对易的物理含义(掌握有关定理并会证明)、书上常见算符的对易式不对易式和测不准关系式之间的关系(典型例题PPT 讲义例题例一、例三)12.知道表象变换的含义态的列矩阵表示知道矩阵元的含义13.算符的矩阵表示(矩阵元,厄米矩阵、自身表象下矩阵形式)14.知道幺正变换的定义及它在表象变换中所起的作用(态的变换和算符的变换),知道并会证明其性质(不改变量子力学的规律, 例如迹、本征值)15.常见本征矢封闭性和正交归一性的狄拉克符号表示法16.应用微扰论求解简单的微扰问题(典型例题P173 5.3,幻灯片例题)适用条件(以氢原子为例)数学要求:常用的简单积分公式和积分方法(分部积分法、换元法)常用的三角函数公式(倍、半、和角公式等等)。

量子力学期末考试复习重点、复习提纲

量子力学期末考试复习重点、复习提纲量子力学期末考试复习重点、复习提纲第一章绪论1、了解黑体辐射、光电效应和康普顿效应。

2、掌握玻尔—索末菲的量子化条件公式。

3、掌握并会应用德布罗意公式。

4、了解戴维逊-革末的电子衍射实验。

第二章波函数和薛定谔方程1、掌握、区别及计算概率密度和概率2、掌握可积波函数归一化的方法3、理解态叠加原理是波函数的线性叠加4、掌握概率流密度矢量5、理解定态的概念和特点6、掌握并会应用薛定谔方程求解一维无限深方势阱中粒子的波函数及对应能级7、掌握线性谐振子的能级8、定性掌握隧道效应的概念及应用。

第三章量子力学中的力学量1、会算符的基本计算2、掌握厄米算符的定义公式,并能够证明常见力学量算符是厄米算符。

3、了解波函数归一化的两种方法4、掌握动量算符及其本征方程和本征函数5、掌握角动量平方算符和z分量算符各自的本征值,本征方程6、掌握三个量子数n,l,m的取值范围。

7、了解氢原子体系转化为二体问题8、掌握并会求氢原子处于基态时电子的最可几半径9、掌握并会证明定理属于不同本征值(分立谱)的两个本征函数相互正交10、力学量算符F的本征函数组成正交归一系的表达式(分立谱和连续谱)11、理解本征函数的完全性,掌握波函数按某力学量的本征函数展开(分立谱),会求展开系数,理解展开系数的意义。

12、掌握两个计算期望值的公式,会证明其等价性,能应用两公式计算期望值13、掌握坐标、动量算符之间的对易关系,掌握角动量算符之间的对易关系。

14、掌握并会证明定理如果两个算符有一组共同本征函数,而且本征函数组成完全系,则两个算符对易15、掌握不确定关系不等式。

第四章态和力学量的表象(4.1~4.3节)1、理解和掌握什么是表象2、理解不同表象中的波函数描写同一状态。

3、理解态矢量和希尔伯特空间4、了解算符F在Q表象中的表示形式,算符在其自身表象中的表示形式。

物理学专业考研复习资料量子力学重难点解析

物理学专业考研复习资料量子力学重难点解析物理学专业考研复习资料:量子力学重难点解析量子力学是现代物理学的基石之一,也是物理学专业考研中的重要科目。

掌握量子力学的基本原理和重难点是考研复习的关键。

本文将针对量子力学考研的重难点进行解析,希望能够帮助考生更好地备考。

一、波粒二象性及波函数波粒二象性是量子力学的核心概念之一。

在量子力学中,粒子既具有粒子性带电荷,也具有波动性。

对于微观粒子,无法同时确定其粒子位置和动量,这体现了不确定性原理。

在考研复习中,需要理解和掌握波粒二象性的基本概念,如德布罗意假说和波粒对应关系等。

波函数是描述量子力学体系的基本工具,它可以用来计算各种物理量的期望值。

在考研复习中,需要熟悉波函数的表示形式、归一化条件以及波函数的解释等内容。

此外,还要了解波函数的复性质和相位因子的影响。

二、量子力学中的算符和测量算符是量子力学中非常重要的概念,用来描述各种物理量。

在考研复习中,需要了解常见算符的定义和性质,如位置算符、动量算符和角动量算符等。

此外,还要熟悉算符的本征值和本征函数,并能够运用算符进行计算。

测量是量子力学中另一个重要的概念,用来描述对量子力学体系进行观测的过程。

在考研复习中,需要理解测量对波函数的坍缩和测量结果的统计性质。

同时,还应了解不可约性原理和干涉现象在测量中的应用。

三、量子力学中的定态和定态方程定态是量子力学中一种非常重要的数学抽象,用来描述处于某一能量状态的粒子体系。

在考研复习中,需要理解定态波函数和定态方程的概念,如定态薛定谔方程等。

此外,还要了解定态能量的取值和定态波函数的特点。

定态方程是量子力学中的基本方程之一,可以用来求解粒子的波函数和能级。

在考研复习中,需要熟悉定态方程的求解方法,如无限深势阱、简谐振子和氢原子等模型的定态方程求解。

四、量子力学中的角动量角动量是量子力学中的重要物理量,也是考研复习的难点之一。

在考研复习中,需要了解轨道角动量和自旋角动量的定义和性质。

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首先最重要字一定要认真写,字写越好看分越高
绪论很重要
P3 光电效应
P4 康普顿效应肯定会考吧
解释光的波粒二象性
要分粒子性和波动性两方面谈
粒子性谈一谈康普顿效应
波动性谈一谈 P9的几个波动性的实验
第二章波函数和薛定谔方程
P14页波函数的统计解释
P14 和经典力学的区别
薛定谔方程定态薛定谔方程的形式大题肯定是要用到的
P20 2.3.10式
P21 E pi的代换
P22 2.4.4
P24 2.5.3
P25 2.5.6
2.6 一维无限深方势阱会有一道大题特别是 2.6.6 那一段
课后习题看看吧
P51 厄米算符
3.1.30
3.4 氢原子会有大题
3.5 正交性也可能会考
3.7 算符的对易关系
P78 证明在什么情况下算符间相互对易
习题3.2 氢原子的大题基本就这样了
第四章态的表象和幺正变换不敢说不考不过又感觉没啥考的属于你们有余力多背点的内容吧
量子力学要背的太多了
习题5.1/5.2/5.3 看一下吧
第六章不考
第七章自旋与全同粒子固定会有一道大题
7.1.1 7.1.2
7.1.1 7.1.2 7.1.5
7.6 全同粒子的特性记一下全同性原理简答题P192的结论对称反对称。

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