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1、学习必备欢迎下载量子力学知识轮廓一、 必备的 基础知识1.熟练掌握波函数及其统计诠释(概率密度的概念 、相对概率的概念 、不同的坐标系中微小体元的表达式、概率流密度的概念、 几率流守恒的推导和物理意义)2.熟练 掌握Schrodinger方程(标准的解题步骤,列出在论文里)3.熟练掌握本征值问题(本征方程概念,本征函数的概念,能量本征方程概念,能量本征函数的概念) 注意:本征值问题必然包括本征函数和本征值,一定要全面。4.能够用所学的相关知识解释杨氏双缝干涉(包括波粒二象性的理解、概率诠释的理解、测量的理解)这是第一章的重点!二、本章曾教材知识要点1.一维势场的基本性质(书上列出7 个定理)怎
2、么证明?(哪些是难点?)重要的是:“一个前提,两个要点。” (所谓“一个前提”是指粒子所处环境中的势能为实数;“两个要点”是指:第一,在势能具有某种空间对称时,波函数具有确定的宇称;第二,在有限深势阱中,波函数及其一阶导数是连续的!)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页学习必备欢迎下载请问能从中得到哪些解题中必然要用到的结果?(比如本征波函数取为实函数)必须用到的结论有:1.在势能具有某种空间对称时,波函数具有确定的宇称;(比如:在求解一维无限深势阱时,波函数解的形式必须满足宇称关系)2.在有限深势阱中运动时,波函数及
3、其一阶导数是连续的。(比如:在求解有限深势阱的的时候,默认波函数及其一阶导数连续,只考虑不同K 值得影响,从而得到波函数的通解形式)2.一维势场本征值问题求解,及解的性质分析(这种分析必须具有一定的原子物理基础,从而能够从微观粒子的角度,考虑物体由于某种原因而引起的变化。只有对原子物理学具有一定的功底,才能对波函数或者本征值中出现的物理量具有明确的判断,体会其真正的物理意义!)三、研究生入学考试要点1. 一维势场的基本性质(书上列出7 个定理)需要掌握的基本概念:宇称、可能会以证明题的方式考察,或者在综合题型中以隐含方式考到。(例子参见: XXX,XXX)精选学习资料 - - - - - -
4、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页学习必备欢迎下载或者其实根本没有人考过,也行。那就说这些东西其实一般不考的。然而,物体具有的某种性质是从大量的实验现象或者理论分析中得出, 必然具有重要的研究价值和现实意义,因此,对理解一维势场中粒子的运动具有重要的作用!2.求解一维本征问题其实无非就是给出不同的一维的势,要求解相应的本征函数,或者不容易求出来的,也要得出相应本征函数的一些性质(例子参见: XXX,XXX) ,简单地说,就是改变能量本征值中 V 的表达式,便可得到不同本征函数和本征值,其求解的基本步骤就是求解Schrodinger 方程的一般步骤。这句话
5、就是一句学习过后的总结,否则好多初学者学了这章,会觉得怎么这势阱、那势垒的,不知所云。而这句话可以点醒一批人。各种不含时间的势,因为不含时间所以就是求本征值问题: (例子参见: XXX ,XXX)方势阱(有限(例子参见:XXX ,XXX ) 、无限(例子参见:XXX ,XXX ) ) 、方势垒(有限(例子参见: XXX,XXX) ) ,透射(例子参见:XXX ,XXX) 、反射(例子参见:XXX ,XXX ) ,势(势阱(例子参见:XXX,XXX) 、势垒(例子精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页学习必备欢迎下载参见:
6、 XXX ,XXX) ) ,透射(例子参见:XXX ,XXX ) 、反射(例子参见: XXX,XXX)谐振子(例子参见:XXX ,XXX )前面几样的复合势(例子参见:XXX,XXX)难点在于:求解微分方程的数学考虑和物理条件的结合,从而得出需要的解。(例子参见: XXX ,XXX ) (需要考虑的点:第一,能量本征方程的求解(或者叫做微分方程的求解);第二,物理条件的限制,即波函数通解诠释的限制;第三,归一化问题;第四,波函数的展开问题(涉及测量的假定问题)。 )3.求解含时间的一维Schrodinger方程(这个部分教材上就没有明确提出)求解时按照标准格式进行即可。但是要注意:怎样正确应对
7、随时间变化的势函数(例子参见: XXX,XXX)这里需要强调两个概念:1.薛定谔方程的意义 (表示微观粒子状态随时间的变化);2.能量本征态的概念(即理解纯态和叠加态的概念)。四、学习路线根据上面的总结,我们知道这一章学习主旨就是要上面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页学习必备欢迎下载的考试知识点的熟练掌握。曾谨言教材的安排是否非常适合学习?你要分析一下。如果适合,就按教材。其实,对比二和三,可以看到教材内容有不足。如果不适合,就提出更好的路子?这是你的工作之一。学习过程中,那些地方要着重处理?哪些地方势容易错的?就
8、个人观点,任何物理性质是一种概念性的整合,其整理过程必然忽略了某种物体的特性,而某些时候这些特性能够帮助我们解决更多的同类型的问题,因此,对物体特性的整理具有一定的价值。纵观几年的考研题目,无非是三类:1.有限深势阱类;2.势阱类; 3.一维谐振子类。 我们可以根据不同的类别整理出其各自具有的特点,这样在面对考研真题的时候,我们便能够快速地根据题型选取正确的分析步骤,对特性进行逐一的分析和演化,这样,不仅节省了大量的时间,也能够保证求解过程的完整性。当然,物体的共性具有更大的价值,我们不能够忽视。是故,在整理完三种类型的特性之后,必须根据它们的特性,找出其共性。这样,便可以得到一维粒子的基本性
9、质(肯定是不全面的, 因为你的分析是有限的,但是,对于考研来说,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页学习必备欢迎下载已经足够了,毕竟,考研的题型是有限的。)五、整个知识体系,还可以换个角度再总结,举几个例子,如下:1.从透射、反射的角度总结(例子参见:XXX ,XXX )其实投射、反射就是怎么对付?你给出些经验。至于透射、反射,可以从光学的角度来考虑。这里我们仅从几何光学的角度进行分析,不考虑半波损失和布儒斯特角。 (或者,从生物学,物质的吸收来讲!)当光从空气(势能A)中入射到玻璃(势能B)中时,必然存在反射和折射。
10、根据能量守恒(几率流守恒)可知,入射波的能量 = 反射波的能量 +折射波的能量 (入射流密度 =反射流密度 +透射流密度)。 反射的几率 = 反射波的能量 /入射波的能量;折射的几率= 折射波的能量 /入射波的能量。 如果取入射波的能量为单位1的话,那么反射波的能量就是反射的几率,折射波的能量就是折射的几率。同理,如果取入射的粒子流密度为单位1 的话,反射的几率流密度就是反射系数,透射的几率流密度就是透射系数。2.从束缚态的角度来总结(例子参见:XXX,XXX )其实束缚态就是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页学习必
11、备欢迎下载怎么对付?你给出些经验。用一个形象的例子来说明,比如一个充满空气的气球,当里面空气的平均动能小于气球的弹性势能时,空气不能跑出气球,那么,空气便完全被约束在气球里面,空气的这种状态就叫做束缚态。 然而,平均动能仅仅是一个统计平均值,并不是气球中所有的气体的动能都等于这个值,可能存在大于和小于的情况,当气球的势能取无穷大时,那么,空气分子根本出不了气球(根据物理规律知:物体的能量不可能趋近于无穷),则完全处于束缚态;当气球的势能取某个特定值时,某些分子的动能就可以大于气球的势能,便可以逃离分子的束缚, 同样,也必然存在比势能小的,则处在束缚态!这里只是举例,相当于再从其它的角度来进行“
12、横向”的学习,通过多种横向的学习,使得读者能够从各个角度来看待问题,同时发现知识点之间内在的联系其实是多种多样的。从而能够加深理解。四、你还列出了两个定理由于它们势教材之外的,所以要讲清楚是否这两个定理势必需的(就是说有些考研题没有这两个定理就绝对搞不定,肯定要举例) ,如果是,就列为必学内容。否则,就说精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页学习必备欢迎下载其实怎样怎样也可以解决,列为选学内容。【附注】中国科学院研究生考试本章的考试大纲:一考试内容:一维势场中的粒子一维势场中粒子能量本征态的一般性质,一维方势阱的束缚态, 方势垒的穿透, 方势阱中的反射、 透射与共振,-函数和-势阱中的束缚态,一维简谐振子。二考试要求:一维势场中的粒子1熟练掌握一维薛定谔方程边界条件的确定和处理方法。2 熟练掌握一维无限深方势阱的求解方法及其物理讨论,掌握一维有限深方势阱束缚态问题的求解方法。3熟练掌握势垒贯穿的求解方法及隧道效应的解释。掌握一维有限深方势阱的反射、透射的处理方法及共振现象的发生。4熟练掌握一维谐振子的能谱及其定态波函数的一般特点及其应用。5了解-函数势的处理方法。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页