П. С. Парфенов
КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА
θ
Санкт-Петербург
2018
Министерство образования и науки Российской Федерации
Университет ИТМО
П. С. Парфенов
КВАНТОВАЯ
МЕХАНИКА
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К ПРАКТИКУМУ ПО СПЕЦИАЛЬНЫМ
РАЗДЕЛАМ ФИЗИКИ
РЕКОМЕНДОВАНО К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В УНИВЕРСИТЕТЕ ИТМО
по направлению подготовки 12. 03. 03 «Фотоника и оптоинформатика» в
качестве учебно-методического пособия для реализации основных
профессиональных программ высшего образования бакалавриата
Санкт-Петербург
2018
П. С. Парфенов. Квантовая механика. Методическое пособие к
практикуму по специальным разделам физики. — СПб: Университет
ИТМО, 2018. — 117 с. Рецензенты:
1. В. Л. Комолов, д. ф. -м. н. , Университет ИТМО
2. М. Ю. Леонов, к. ф. -м. н. , Университет ИТМО
Учебное пособие предназначено для бакалавров факультета фо-
тоники и оптоинформатики, обучающихся по программе подготовки
«Физика наноструктур» по направлению подготовки 12. 03. 03 «Фотони-
ка и оптоинформатика», обучающихся по дисциплине «Специальные
разделы физики». Практикум также может быть рекомендован сту-
дентам старших курсов физико-технических специальностей, а также
магистрантам, специализирующимся в области применения оптических
методов в оптоинформатики и изучении наноструктур. Университет ИТМО -– ведущий вуз России в области информа-
ционных и фотонных технологий, один из немногих российских ву-
зов, получивших в 2009 году статус национального исследовательского
университета. С 2013 года Университет ИТМО — участник программы
повышения конкурентоспособности российских университетов среди
ведущих мировых научно-образовательных центров, известной как про-
ект «5 в 100». Цель Университета ИТМО — становление исследователь-
ского университета мирового уровня, предпринимательского по типу,
ориентированного на интернационализацию всех направлений деятель-
ности. c Университет ИТМО, 2018
c П. С. Парфенов, 2018
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Г л а в а 1. Основные понятия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1. 1. Квантовые состояния и волновые функции. . . . . . . . . . . . .
. . . . 8
1. 1. 1. Квантовые состояния . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1. 1. 2. Волновые функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1. 1. 3. Суперпозиция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1. 1. 4. Нормирование волновых функций . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1. 2.