Читать онлайн «Квантовая механика. Методическое пособие к практикуму по квантовой физике»

П. С. Парфенов КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА θ Санкт-Петербург 2012  САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ П. С. Парфенов КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА Санкт-Петербург 2012  П. С. Парфенов. Квантовая механика. Методическое пособие к практикуму по квантовой физике. — СПб: НИУ ИТМО, 2012. — 133 с. Методическое пособие к практикуму по дисциплине «Квантовая физика» предназначено для студентов 4-го курса факультета Фотоники и оптоинформатики, обучающихся по направлению подготовки 200700 «Фотоника и оптоинформатика». В рекомендации включены задачи по нерелятивисткой квантовой физике, рассматривающие квантовые свойства излучения, волновые свойства частиц, волновое и матричное представление, формализм и свойства чистых и смешанных квантовых состояний. В начале каждого раздела приведены основные формулы и краткие теоретические сведения. Помимо примеров в тексте, включено большое количество задач, предназначенных для самостоятельного ре- шения. Пособие также может быть рекомендован студентам физико-техни- ческих специальностей, специализирующимся в области применения оптических методов в нанотехнологиях и оптоинформатики. Рекомендовано к изданию Ученым советом факультета фотоники и оптоинформатики. Протокол Совета № 8 от 31. 10. 2012 г. Санкт-Петербургский национальный иследовательский ⃝ c университет информационных технологий, механики и оптики, 2012 ⃝ c П. С. Парфенов, 2012  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. Операторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1. 2. 1. Основные физические операторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1. 2. 2. Эрмитовость операторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1. 3. Наблюдаемые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1. 3. 1.