教學大綱 Syllabus

科目名稱:量子力學(一)

Course Name: Quantum Mechanics I

修別:必

Type of Credit: Required

3.0

學分數

Credit(s)

30

預收人數

Number of Students

課程資料Course Details

課程簡介Course Description

本課程將引導學生學習量子理論的基本觀念及數學方法。

  • 請複習:線性代數。
  • 本課程為應物所(碩士班)分組必修課,強烈建議大學部同學先修習電物學程開設的「近代物理」。

核心能力分析圖 Core Competence Analysis Chart

能力項目說明


    課程目標與學習成效Course Objectives & Learning Outcomes

    目標:

    (一)使學生認識微觀物質世界最重要的物理理論及其應用

    (二)培養學生解析能力及相關數學的運用

    (三)奠立學生修習本所其他課程及進一步於自然科學領域深造的物理基礎

    學習成效:認識並掌握量子力學的觀念及必備的數學方法

    每周課程進度與作業要求 Course Schedule & Requirements

     

    Week

    Course Theme

    Content and Reading Assignment

    Estimated time devoted to coursework per week
    Lecture Hours Preparation Time

    1-2

     

    Fundamental Concepts

     

    Mathematical introduction
    (SHANKAR:ch1,ch4; SAKURAI:ch1)
    

     

    3.0
     

     

    6.0

     

    3-4

     

    Fundamental Concepts

     

    Wave functions in position and momentum space
    (SHANKAR:ch1; SAKURAI:ch1)
    

     

    3.0

     

    6.0

     

    5

     

    Fundamental Concepts

     

    Postulates of quantum mechanics
    (SHANKAR:ch4; SAKURAI:ch1)

     

    3.0

     

    6.0

     

    6

     

    Fundamental Concepts

     

    The uncertainty principle
    (SHANKAR:ch9; SAKURAI:ch1)

     

    3.0

     

    6.0

     

    7

     

    Time Evolution

     

    Time-evolution operator
    (SAKURAI:ch2)

     

    3.0

     

    6.0

     

    8

     

    Time Evolution

     

    Schrödinger/Heisenberg pictures
    (SAKURAI:ch2)

     

    3.0

     

    6.0

     

    9

     

    Time Evolution

     

    Path integral formulation
    (SAKURAI:ch8; SAKURAI:ch2)

     

    3.0

     

    6.0

     

    10

     

    Simple Problems 

     

    The harmonic oscillator
    (SHANKAR:ch7)
    

     

    3.0

     

    6.0

     

    11

     

    Simple Problems 

     

    Periodic potential;
    point charges in EM fileds
    

     

    3.0

     

    6.0

     

    12 Systems of N degrees of freedom

             Tensor product; Identical particles

       

    13

    Angular Momentum

             Eigenvalues & eigenstates

    3.0

    6.0

    14

          Angular Momentum

             Spin, Orbital angular momentum

    3.0

    6.0

    15            Angular Momentum          Addition of angular momenta 3.0 6.0

    授課方式Teaching Approach

    80%

    講述 Lecture

    20%

    討論 Discussion

    0%

    小組活動 Group activity

    0%

    數位學習 E-learning

    0%

    其他: Others:

    評量工具與策略、評分標準成效Evaluation Criteria

    1. 習題及上課表現(習題討論、黑板解題、小考等) 25%
    2. 期中考  35% 
    3. 期末考  40%                                            

     

    指定/參考書目Textbook & References

     

    • Shankar, Ramamurti. Principles of Quantum Mechanics
    • Sakurai, Modern Quantum Mechanics. (Revised Edition) Addison-Wesley, (1993)

     

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