武漢理工大學理學院《量子力學》2023碩士研究生考試大綱

武漢理工大學理學院《量子力學》2023年碩士研究生入學考試自命題考試科目考試大綱已出，為幫助考生明確考試復習范圍和有關要求，特制定出本考試大綱。本考試大綱適用于報考武漢理工大學理學院2023考研學子，一起關注。

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《量子力學》考試大綱

一、考試性質

《量子力學》是我校為招收物理學碩士研究生而設置的一門專業(yè)課程考試科目，屬招生學校自行命題的性質。該課程以量子力學的基礎知識作為基本考試范圍�？荚嚨脑u價標準是高等學校優(yōu)秀本科畢業(yè)生能達到的及格及以上水平。

二、考試形式與試卷結構

（一）答卷方式：閉卷、筆試。

（二）答卷時間：180 分鐘。

（三）試卷分數：滿分為 150 分。

（四）試卷結構及考查比例：簡答題、證明題、計算題，其分值比為 1 :1 : 3。

三、考試的總體要求

本科目考試的重點是要求熟練掌握波函數的物理解釋，薛定諤方程的建立、基本性質,對一些基礎物理問題能利用薛定諤方程進行精確求解或近似求解，掌握解的物理意義，熟悉其實際的應用。掌握量子力學中一些特殊的現象和問題的處理方法，包括力學量的算符表示、對易關系、不確

定性關系、態(tài)和力學量的表象、電子的自旋、粒子的全同性、泡利不相容原理、量子躍遷及光的發(fā)射與吸收的半經典處理方法等，并具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。

四、考試要求

（一）波函數和薛定諤方程

1. 了解波粒二象性的物理意義及其主要實驗事實。

2. 熟練掌握波函數的標準化條件：有限性、連續(xù)性和單值性。深入理解波函數的概率解釋。

3. 理解態(tài)疊加原理及其物理意義。

4. 熟練掌握薛定諤方程的建立過程。深入了解定態(tài)薛定諤方程，定態(tài)與非定態(tài)波函數的意義及相互關系。掌握定態(tài)波函數的物理性質、掌握連續(xù)性方程的推導及其物理意義。

（二）一維勢場中的粒子

1. 熟練掌握一維無限深方勢阱的求解方法及其物理討論，掌握一維有限深方勢阱束縛態(tài)問題的求解方法。

2. 熟練掌握勢壘貫穿的求解方法及隧道效應的解釋。掌握一維有限深方勢阱的反射、透射的處理方法。

3. 熟練掌握一維諧振子的能譜及其定態(tài)波函數的一般特點及其應用。

4. 了解 δ 函數勢（包含 δ 勢壘和 δ 勢阱）的處理方法。

（三）力學量的算符表示

1. 掌握算符的本征值和本征方程的基本概念。

2. 熟練掌握厄米算符的基本性質及相關的定理。

3. 熟練掌握坐標算符、動量算符以及角動量算符，包括定義式、相關的對易關系及其對應的本征值和本征函數。

4. 熟練掌握力學量的取值概率及平均值的計算方法，理解兩個力學量同時具有確定值的條件和共同本征函數。

5. 熟練掌握不確定性關系的形式、物理意義及其一些簡單的應用。

6. 理解力學量平均值隨時間變化的規(guī)律。掌握如何根據哈密頓算符來判斷該體系的守恒量。

（四）中心力場

1. 熟練掌握兩體問題化為單體問題及分離變量法求解三維庫侖勢問題。

2. 熟練掌握氫原子和類氫離子的能譜及基態(tài)波函數以及相關的物理量的計算。

3. 了解球形無窮深方勢阱及三維各向同性諧振子的基本處理方法。

（五）量子力學的矩陣表示與表象變換

1. 理解力學量所對應的算符在具體表象的矩陣表示。

2. 了解表象之間幺正變換的意義和基本性質。

3. 掌握量子力學公式的矩陣形式及求解本征值、本征矢的矩陣方法。

4. 了解狄拉克符號的意義及基本應用。

5. 熟練掌握一維簡諧振子的代數解法和占據數表象。

（六）自旋

1. 了解斯特恩—蓋拉赫實驗。

2. 熟練掌握自旋算符的對易關系和自旋算符的矩陣形式(泡利矩陣)、與自旋相聯系的測量值、概率和平均值等的計算以及其本征值方程和本征矢的求解方法。

3. 了解電磁場中的薛定諤方程和正常塞曼效應的物理機制。

4. 了解自旋-軌道耦合的概念、總角動量本征態(tài)的求解及堿金屬原子光譜的精細和超精細結構。

（七）定態(tài)問題的近似方法

1. 了解定態(tài)微擾論的適用范圍和條件，

2. 掌握非簡并的定態(tài)微擾論中波函數一級修正和能級一級、二級修正的計算．

3. 掌握簡并微擾論零級波函數的確定和一級能量修正的計算．

4. 了解氫原子一級斯塔克效應及其解釋。

（八）量子躍遷

1. 了解量子態(tài)隨時間演化的基本處理方法，掌握量子躍遷的基本概念。

2. 了解突發(fā)微擾、絕熱微擾及周期微擾和有限時間內的常微擾的躍遷概率計算方法。

3. 了解光的吸收與輻射的半經典理論，特別是選擇定則的定義及其作用。

（九）多體問題

1. 了解量子力學全同性原理及其對于多體系統波函數的限制。

2. 了解費米子和波色子的基本性質和泡利不相容原理。

3. 了解氦原子及氫分子的基本近似求解方法以及解的物理討論。

五、參考教材

1. 量子力學教程（第三版），曾謹言，科學出版社，2017 年 12 月。

2. 量子力學教程（第二版），周世勛，高等教育出版社，2015 年 12月。

原標題：關于公布2023年碩士研究生入學考試自命題考試科目考試大綱的通知

文章來源：http://ssci.whut.edu.cn/yjsjy/yjszs/202209/t20220902_885155.shtml

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