《大學物理（量子物理）》是哈爾濱工業大學提供的慕課課程，授課老師是孟慶鑫、李均、張伶莉、黃麗、駱素華。
基本介紹
- 中文名：大學物理（量子物理）
- 提供院校：哈爾濱工業大學
- 類別：慕課
- 授課老師：孟慶鑫、李均、張伶莉、黃麗、駱素華
課程大綱,參考教材,
課程大綱
01
早期量子論
一、知識目標1. 掌握黑體輻射的維恩位移公式、斯特藩-玻爾茲曼公式，並能利用其作簡單計算；2. 了解黑體輻射實驗規律、經典物理遇到的困難、普朗克黑體輻射公式，理解並掌握普朗克能量子假說；3. 掌握光電效應實驗規律，了解經理論遇到的困難；掌握愛因斯坦光子論及光電效應方程，學會利用其進行簡單運算，並能成功解釋實驗規律；4. 掌握康普頓效應規律並利用其進行簡單的運算，掌握從光子碰撞角度解釋康普頓效應。理解康普頓效應在物理學史上的作用；二、能力目標1. 培養發現、解決問題的能力（發現經典理論的困難、解決質疑）；2. 培養批判性思維模式（敢於提出質疑）；3. 要培養自己學術交流的意識。
課時
0.0 為什麼學習量子物理+課程脈絡圖
1.1 熱輻射
1.2 黑體輻射實驗規律
1.3 普朗克能量子假說
1.4 光電效應實驗規律
1.5 光電效應方程
1.6 康普頓散射實驗規律
1.7 康普頓散射理論解釋
演示實驗 熱輻射
02
量子物理初步
一、知識目標1. 熟悉氫原子光譜公式，掌握玻爾的氫原子理論的內容，了解其成功與不足之處，並會利用其進行簡單計算；2. 理解並掌握德布羅意物質波，理解光的波粒二像性。3. 理解不確定關係是微觀粒子的屬性，會利用其進行簡單推算。二、能力目標1. 培養發現問題的能力（為何經典理論遇到困難）；2. 培養批判性思維模式（如何推翻原有理論）；3. 掌握對稱性思維、類比思維模式（物質波建設的提出）。
課時
第2講 量子物理初步 導學
2.1 原子的核式模型
2.2 氫原子光譜
2.3 玻爾的氫原子理論
2.4 玻爾對氫原子問題的解釋
2.5 物質波假設
2.6 微觀粒子的波粒二象性
2.7 不確定關係
2.8 不確定性關係的套用
原子光譜演示實驗
電子衍射演示實驗
弗蘭克-赫茲實驗演示
03
量子力學基本原理
一、 知識目標1. 理解並掌握波函式概念及其機率解釋，會利用其求平均值；2. 掌握波函式的標準化條件，並能利用其解決簡單問題；3. 了解薛丁格方程的建立過程，理解定態薛丁格方程對應的物理意義；4. 知道算符假設，明確本徵值的物理意義。二、能力目標1 .統計思維（波函式的統計意義）2. 類比思維能力（薛丁格方程的提出）；3. 物理思想的培養。
課時
第3講 量子力學基本原理 導學
3.1 波函式及其統計解釋
3.2 波函式的條件與態疊加原理
3.3 薛丁格方程的建立
3.4 薛丁格方程的討論
3.5 定態薛丁格方程
3.6 力學量算符的引入
3.7 力學量算符及其及其本徵值
04
薛丁格方程的套用
一、 知識目標1. 掌握定態薛丁格方程的求解一維勢阱問題的全過程，並學會分析結果；2. 了解勢壘貫穿、隧道效應；3. 知道一維線性諧振子的問題，明確零點能的物理意義；4. 知道算符假設，明確本徵值的物理意義。二、能力目標1. 利用數學工具求解物理問題的能力；2. 注重物理思想的提煉。
課時
第4講 薛丁格方程的套用 導學
4.1 一維無限深方勢阱中粒子的波函式
4.2 一維無限深方勢阱中粒子的討論
4.3 粒子進入勢壘的波函式
4.4 有限寬勢壘和隧道效應
4.5 一維諧振子
4.6 內容小結
05
氫原子問題
一、知識目標1. 理解並掌握四個量子數的物理意義、取值範圍、彼此關係；2. 每個量子數對應的物理量的本徵值；3. 明確電子自旋量子數、自旋磁量子數的關係，能夠利用電子自旋解釋施特恩-格拉赫實驗結果；4. 理解並會利用泡利不相容原理和能量最低原理求解問題；5. 會分析電子殼層結構。二、能力目標1. 明確利用薛丁格方程求解問題的思路；2. 從波動性的角度理解微觀世界中量子化的概念；3. 要學會從複雜數學問題中找到物理思想。
課時
第5講 氫原子問題 導學
5.1 氫原子的薛丁格方程
5.2 三個量子數量子化條件
5.3 氫原子中的電子機率分布
5.4 電子自旋
5.5 多電子原子
參考教材
大學物理學（上下冊） 趙遠等 高等教育出版社
