量子力学学习心得

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划量子力学学习心得量子力学学习心得首先，我们还是看看本课程的大概。量子力学是20世纪初期物理学家们在克服经典物理学所遇到的一系列困难的过程中，于1900-1925年期间逐步建立起来的一门革命性的理论，它与同时期所建立的相对论一起成为现代物理学的两大支柱，量子力学的建立促进了其后一个世纪物理学的飞速发展，而且也推动化学、生物学、医学和天文学等自然学科的发展，并引发了一起新的技术革命，使人类由电气时代进入了全新的信息时代。量子理论是科学史上能最精确地被实验检验的理论，因而是科学史上最成功的理论。量子力学又是物理学本科专业在修完基础物理，尤其是原子物理基础上开设的重要理论物理课。是知识理论系统性很强的一门课程，它不仅是物理学中的基础理论之一，而且在化学、生物、信息科学等有关学科和许多近代技术中得到了广泛应用。是深入学习统计物理、固体物理和广义相对论等后续课程以及进行现代物理科学研究的基础。其主要内容为波函数与薛定谔方程、力学量算符、表象理论、微成理论及散射理论、自旋及多体问题简介等。侧重点为微观粒子的运动规律。对于初学者来说，学好量子力学不是一件很轻松的事，尤其是领会其基本概念，这需要多想、多练，再多想。对于这门课程，可能更注重你的练习，还有扎实的数学功底，因为有很多的数学运算。手头拥有一本量子力学教程配套的学习辅导书，的确是一个好的抉择，它上面有每章的内容总结，重要的是有详细的课后习题讲解，你可以通过做习题来提高理解，我觉得做题是非常重要的一个环节，至少对于这门课，非常重要。老师提供的课件也是非常有用的，毕竟是老师精心准备的；再来就是网路上的资料，我特别提到了网路资源，因为我们现在生活在这么一个信息化时代，就要第一时间掌握有用信息。总之，对于这门课，我还是坚持做题，通过做题来理解知识点，通过做题来弥补不足之处。其实学习这门，对于提高自己的思维能力是非常有帮助的，所以大家还是好好学习一下。最后希望大家能够学好这门课，有所收获。量子力学的诞生对于自然观产生了重大的影响。量子力学的诞生，宣告近代科学关于确定性的想法被彻底打破。近代以来科学发展的一个主要信仰就是一个现象的发生必然有其背后的原因，而科学就是可以找到这个原因的钥匙，然而量子力学明确的告诉我们，对于单一的一次测量结果，我们无法知道其背后的真正原因，我们知道的只是一个统计意义上的结果而已，这一点让人大为吃惊。虽然统计热力学的发展已经引入了统计概念，然而在那里，统计只是因为粒子太多而已，人们坚信如果能够制造超大规模计算机，是可以描述分子个体的，但是量子力学是从根本上宣告这个想法的失败。从更深层次讲，量子力学深刻的揭示了纯粹自然和人化自然的区别，在科学发展中，总是自然的将科学研究的对象和周围世界隔离起来，包括研究者本身，使用理想化的手段，控制变量，然而量子力学的发展指出，人类科学本身就是参与自然界运动的一部分，人类通过实验认识到的世界永远是掺杂了人类实践因素的自然，是人化的自然图景。量子力学的发展，使得以往使用的物理概念发生了深刻的变化。以往使用的“轨道”、“波”、“物质”等被赋予了新的含义，有了全新的内涵和外延的认识，这符合辨证法的发展要求。一般的直觉上的承认运动和变化是毫无意义的，只有在实践的基础上使得人类的概念之间发生了联系和过渡，才能真正体现辨证法的威力，这一点在量子力学发展史上得到充分的证明。“量子”本身的诞生过程就是一个人类认识世界深化的过程，波尔提出的互补原理使得人类对于物质的认识程度进一步加深，波和粒子在概念上第一次如此紧密的联系在了一起，而失去以往的绝对意义。这一点和列宁在关于“辨证法是什么？”中的论述是一致的。人类能否真正认识世界呢？这其实就是思维与存在的哲学的永恒的话题，量子力学的发展，从某种程度上揭示了这两者之间矛盾的解决方式，知识属于思维的范畴，自然是存在范畴，人类的对于自然界的实践过程使得我们不断的反思我们的知识构架，比如其中的概念和理论，同时人类通过知识认识世界本身却是建立在思维和存在统一的基础上的。量子力学学习感受量子力学是物理学中最重要的一门学科。当我们初次接触它时，没有谁不感觉它苦涩难懂。因此对于量子学习，我们要付出足够的耐心与汗水。在此，对于当时我学习量子的一些感悟进行简单叙述。首先，量子课堂一定要紧跟老师的思路，认真听课，认真做笔记。我仍然记得当时对于量子的最初的课堂的知识，根本听不懂，因此只能尽量谨记的老师的讲解。现在你可以不求十分明白，但要记住相应的知识点，可以在以后的做题过程中再加以理解。另外，课堂听不懂得，下课一定要尽量要尽量向老师请教，一定不能拖拉，自我感觉就这么点不会没关系，但是要相信日积月累的力量，正所谓的“千里之堤毁于蚁穴”，因此，尽量避免知识死角。其次，课后复习十分重要。老师上课讲过的知识，课后尽量复习一遍。复习的方法可以因人而异，你可以根据老师的提纲进行课堂回忆或是根据老师的笔记进行记忆。对于老师课堂讲解的例题，课后一定要尽量掌握，谨记解题的思路、方法和解题的入手点，还是那句话不能拖拖拉拉。在复习的时候，可能会遇到这种情况：你感觉在课堂上掌握了知识，却突然不明白来。这时，你可以向同学或是老师寻求帮助。另外，可以在掌握了老师所讲的知识后在看一下量子力学其他的课本，这时你会发现一些意想不到的收获。我学习的策略是这样的:因为量子的课几乎安排在上午，所以我在每天晚上尽量抽出时间进行复习，这就是所谓的“趁热打铁”。此外，老师所讲的不能只看一遍就感觉万事大吉，你应该尽可能的安排计划，学习新知识的同时，不能忘了旧知识的巩固，要学会两手抓。最后，量子习题的练习必不可少。对于许多知识我们都需要在做题的同时进行记忆或是理解，这样才能将知识记牢。做题时，你要会分析切入点，也可以说你需要那部分知识来解答，即做到对号入座。对于不会做的题，要重点标出，一定要想尽一切方法解决难题。另外，对于不会的题在解决了之后，一定要反省自己为什么找不到思路，同时总结方法，尽量在下次遇到同类型的会进行处理。对于考研复习量子力学我再啰嗦这么几句。第一，对于陈老师黄皮书的利用。这本书也是根据报考学校的不同，利用程度也是不同的。有的学校只需要根据指定课本做一下相应的课后习题，就完全能应对考试，当然，要尽时间允许可能的熟练。有的学校则不然。此时，你就需要仔细地研究黄皮书的每一道题。时间允许要将此书尽量做2-3遍，要做到万变不离其宗。总之，一句话：做够的信心加足够的耐心，你一定会有所收获。关于量子力学教学的一些体会田光善感谢会议组织者给我这个机会介绍一下我们在量子力学教学中的一点体会。众所周知，量子力学在目前的物理研究中起着最基本、基础与支柱的作用，狄拉克曾经说过一句话来评论薛定谔方程。狄拉克说，薛定谔方程概括了100%的化学以及85%的物理学，我估计他心里想，剩下的15%由狄拉克方程来处理。所以这个课程是目前本科生教学的极为重要的组成部分。我本人是XX年秋季开始为北京大学物理学院三年级本科生讲授这门课程的，到今天已经讲授了四次，包括这学期我正在讲授这门课。我也为外校的同学讲过三次，课程所覆盖的内容大致是这样：量子力学的诞生、一维势场中的粒子运动、力学量的算符表示、表象变换、力学量随时间的演化和对称性、中心立场中粒子运动的一般性质、带电粒子在电磁场中运动的薛定谔方程、自旋自由度的引入、定态微扰论、量子跳迁和散射理论初步、力学量本征值的代数解法等等。这门课程的负责人是程檀生教授，主持人是李重生教授。XX年，这门课程被评为国家精品课，而我本人也由于这门课程，在XX年被北京大学学生会评为北京大学第12届“十佳教师”。不仅是这门课程，我同时在讲授本科生一年级的力学和研究生的高等量子力学课程，一共上了三门课。当然，在讲课过程中，如同任何一个教师一样，免不了谈一下自己的一些感受和想法，引起了一些同事的注意，特别是赵光达院士，他鼓励我在这次会议期间做一次交流，下面就谈一些不太成熟的想法，有错误之处，还请大家批评指正。首先我想讲一下与教学对象有关的问题。因为我同时讲力学，你会发现，本科一年级的力学课程和本科三年级的量子力学课程的教学对象是不同的。你会发现重点也有所不同。一年级学生会比较迷惑，他们对以后是否搞物理还没有定下来，有些同学甚至说我想试试，如果我以后考得好，我就做物理，如果考不好的话我就去做别的。所以你给在大学一年级的学生讲课的时候，如何引起学生们对物理学的兴趣是主要的问题。但是到了三年级情况就有所不同，三年级来修课的同学，尤其是提前来修课的同学基本上就已经定了以后将从事物理学，所以在这个时候引起他的兴趣不是主要问题，主要的问题反倒是如何让他们尽快地了解物理学研究的实际情况。打一个比方，如果我们参观一所宏伟的建筑，比如说参观梵蒂冈圣彼得大教堂，导游会给你讲，你看我们的壁画多么漂亮，建筑多么宏伟，教堂穹顶多么的大等等。他会讲一些给你留下深刻印象的事情，但是对于当年怎么造这个建筑，他几乎是不会提的。但是假如游客中有一位建筑师的话，他可能感兴趣的是当年怎么建的教堂，可能对当年搭脚手架的材料很感兴趣。他可能会提这样的问题，在当时没有起重机的情况下，怎么把那个穹顶运到教堂的顶部去。这样的事情导游一般是不会给你介绍的，可能当时用的是很土的办法，我们能想象出来的比如把教堂主体先用土埋起来，然后把屋顶顺着土的斜坡拉上去，安装好了以后再把土运走，可能完全是非常土的办法。但是如果游客里有建筑师的话，可能他感兴趣的恰恰是在这里。回到量子力学的教学上，我们对于以后，尤其是大三以后将物理学研究作为职业的学生来说，要讲给他当年这些先哲们创建量子力学的先辈们是如何把量子力学从无到有一步步建立起来的。就如同一家好的建筑师事务所一样，他希望自己的接班人是一些经常下到工地，不怕弄脏自己手脚的实干家，我们也希望从课堂里走出来的也是一些脚踏实地，尊重实验事实，不迷信已经建立起来的理论，敢于创新而又不惧怕做耗时的实验或冗长的理论计算的年轻人。所以这个时候我们应该想办法。我当时接到这门课时觉得，第一，在这门课里我要把基本物理概念讲清楚；第二，也应该能够使得同学们多少对于当年整个量子力学建立的过程有一个大致的了解，所以我决定尝试着从科学史的角度来加以叙述，尽可能还原量子力学早期的发展过程，让学生们自己去体会量子力学的基本概念是如何建立起来的，并逐步得到澄清的。在这方面有一本书，第一作者是Mehra，后面的作者我估计是他的助手，这本书一共写了五卷，写的是量子力学的早期发展史。我们稍微介绍一下这本书，这本书的主要作者在1954年拿到了一笔钱到海森堡所在的慕尼黑大学做博士后，当时海森堡给他的题目是做一些量子场论的东西，可是他做了两个月以后，觉得他的兴趣不在这里，所以他就跟海森堡谈，说我的兴趣并不是做场论的东西，我倒更想了解一下你们当年是如何建立起量子力学的。这正好跟海森堡不谋而合，海森堡也正想找一个人做这方面的事情，所以海森堡就同意了。当时欧洲核子中心，刚建立，他说我想办法再从CERN搞一些钱支持你，一共是两年，让他来做这件事情。海森堡认识很多的朋友，就给他写了推荐信。这个人在自己的这本书的引文部分说他就跟他们面谈，面谈的时候当然都录了音，一共大概录了400多盘录音带。他的这五卷书就是根据400多盘录音带综合而成的。我当时读这本书的时候只不过是作为一种业余爱好，因为我对历史上的事情有些爱好。到我XX年第一次教量子力学的时候，我才觉得这本书也许可以拿来作为辅助教材，当然我不是让学生来读，是我来读，然后写进我的讲义，这也许非常有用。举一个例子，在讲义里我们是这样来回顾玻尔是如何建立氢原子能级公式的：在一般的教科书里，介绍这一部分内容之前，当然首先要介绍一下普朗克怎么来理解黑体辐射公式以及爱因斯