物理581

量子力学II

2017/2018学年

2018春季学期

讲师：Eduardo Fradkin教授

物理系
伊利诺伊大学Urbana-Champaign
2119室ESB，MC-704，
1110 W Green St，Urbana，IL 61801-3080
电话：217-333-4409
传真：217-244-7704
电子邮件efradkin@illinois.edu
http://eduardo.www.chinawangyintong.com/homepage/

时间：星期二和星期四2：00 pm-3：20 pm
地点：RM 158 Loomis Lab。
CRN：36784
信用：1单位。
工作时间：星期三1：00 pm -2：00 pm，RM 2119 ESB

TA：西蒙·林
办公室：390 C Loomis
办公时间：星期五3-4 pm RM 390C Loomis
电子邮件：shanlin3@illinois.edu

物理系提供了两学期的研究生水平量子力学，物理学580和物理学581。这两个课程本质上都被认为是一门课程，物理580涵盖了基本材料和物理581 581更高级的主题。这是量子力学一年的延续。我在2017年秋季学期教授第一部分。我会假设您熟悉我在物理580中教授的内容。

公告

课程计划

可观察到的时间演变和时间依赖的扰动理论

海森伯格和施罗丁图片。进化操作员。时间订购的产品。时间依赖性扰动理论。费米的黄金法则。申请。

旋转

旋转组及其表示。整数和半整数表示。旋转空间中的旋转。自旋波函数。旋转汉密尔顿人。自旋轨道相互作用。旋转进动和旋转共振。绝热过程和浆果阶段。 相干状态路径积分和自旋的路径积分

量子力学中的角动量和旋转组的理论

添加角动量。Clebsch-Gordan系数。Clebsch-Gordan方法。申请。用自旋散射可区分的颗粒。旋转和张量操作员。Wigner-eckart定理和应用程序。

相同的颗粒，，，，多粒子系统和第二个量化

量子统计和相同的颗粒。EPR悖论，“现实”和贝尔的不平等。量子纠缠。旋转统计连接。多粒子状态。对称和反对称。年轻的Tableaux。交换互动和旋转。相同颗粒的散射。费米斯和玻色子。 Second Quantization. Construction of multi-particle states with the proper symmetry. Fock space. Creation and annihilation operators. Normal ordering. Hamiltonians. Free fermions and the filled Fermi sea. Interacting fermions. Multi-electron atoms and simple molecules. Hartree and Hartree-Fock approximations. Coulomb interactions.量子物质在有限密度和倒塌的恒星处。

辐射与物质的相互作用

经典电磁学的综述。向量电势。麦克斯韦方程。电磁场的能量和动量。物质与电磁场的经典相互作用。最小的耦合和规格不变性。物质的schrödinger方程与电磁场耦合。光的吸收和发射。

量化电磁场

库仑量表。横向光子。创建和歼灭操作员。模式扩展。动量，能量和角动量。非相关粒子与量化电磁场的相互作用。自发发射。爱因斯坦的系数。电偶极转换。跨部分和总和规则。

相对论量子力学

量子力学和特殊相对论。klein-gordon方程。解决方案和粒子解释。Klein-Gordon方程和标量场理论。狄拉克方程。非相关性极限。Klein-Gordon和Dirac方程的相对论协方差。颗粒和反颗粒。狄拉克海。自旋统计定理。克莱因悖论和配对生产。氢原子和狄拉克方程;结合状态频谱。

教学大纲量子力学i，物理580，2017年秋季学期

等级

总共将六（6）家庭作业；最后一组将扮演（带回家）的角色期末考试。期末考试的重量（1/6）与其他任何家庭作业相同。但是，由于这是期末考试，您必须参加或否则您将无法通过此课程。作业集应在此网页上发布的截止日期到期，必须存放在物理581作业盒（在该日期的午夜之前，在Loomis-Mrl Interpass的Loomis末端）。晚期家庭作业将受到20％的罚款，并且不会接受他们迟到两天以上（禁止的情况下，只有教师才能考虑，而不是TA。）

您可以通过查看您的入口来检查成绩物理581年级

作业

作业1号;PDF文件

发布于2018年1月19日，星期五；截止日期2018年2月2日，星期五，下午5:00

第1号作业解决方案

作业2号;PDF文件

发布于2018年2月2日，星期五；截止日期2018年2月23日，星期五，下午5:00

第2号作业解决方案

作业3号;PDF文件

发布于2018年2月24日，星期六；截止日期2018年3月9日，星期五，下午5:00

第3号作业解决方案

作业4号;PDF文件

发布于2018年3月13日，星期二；截止日期2018年3月30日，星期五，下午5:00

第4号作业解决方案

作业第5号;PDF文件

发布于2018年4月9日，星期一；截止日期2018年4月23日，星期一，下午5:00

第5号作业解决方案

作业6号/期末考试;PDF文件

发布于2018年4月23日，星期一；截止日期2018年5月11日，星期五，下午5:00

注意：这是一个带回家的期末考试。解决方案必须寄给我电子邮件（访问efradkin@illinois.edu）PDF文件在2018年5月11日（星期五）下午5:00之前。您不应该将解决方案提供给TA，也不应将它们放入物理581作业盒中。不会接受延迟套件。由于此问题集是回家期末考试，因此您必须上交解决方案才能通过此课程。您必须确保PDF文件显然清晰可见！请在准备解决方案乳胶。如果您的解决方案是手写的，则必须用深色笔编写，并在双间隔纸中用明显清晰的笔迹书写。我无法用不良的手写和/或随机组织对解决方案进行评分。它们必须清楚地组织您的结果。

参考书目

必需的教科书

J. J. Sakurai，“现代量子力学”，修订版，Addison-Wesley/Longman（1994）。

R. Shankar，“量子力学原理”，第二版，Plenum Press（1994）。

推荐的教科书

L. D. Landau和E. M. Lifshitz，“量子物理学”，第三版，理论物理课程，第3卷。佩加蒙出版社（1991）。

戈登·贝姆（Gordon Baym），“量子力学讲座”，艾迪生·韦斯利（Addison Wesley）（1990）。

Eugene Merzbacher，“量子力学”，第二版，J。Wiley＆Sons（1970）。

伦纳德·希夫（Leonard Schiff），《量子力学》，第三版，麦格劳 - 希尔（McGraw-Hill）（1968）。

阿尔伯特·弥赛亚（Albert Messiah），《量子力学》，多佛（Dover）（1999）。

Kurt Gottfried和Tung-Mow Yan，“量子力学：基本原理”，第二。Edition，Springer（2003）。

Ernest S. Abers，“量子力学”，Pearson/ Prentice Hall（2004）。