Bizarre World of Quantum Mechanics
Instructor: Muhammed DENIZ, Professor at Department of Physics, Dokuz Eylül University, Izmir/TURKEY TA: 李倩沄 Course Type: One-week intensive introduction to quantum mechanics (conceptual, minimal math)
课程简介
这是一门为期一周的量子力学入门课程,采用概念性教学方法,不需要超越开方和基础三角函数的数学。课程从 Stern-Gerlach 实验出发,涵盖双缝实验的量子之谜,以及量子”隔空探物”(interaction-free measurement)等高级主题。
学习目标
完成本课程后,你将能够:
- 理解什么是量子粒子(在超小尺度的世界中)
- 掌握概率论基础
- 了解自旋(spin)是什么,以及如何用磁铁操控它
- 解释”量子之谜”(the quantum mystery)
- 应用量子思想理解光的部分反射、无相互作用测量、粒子不可区分性
课程大纲
| 模块 | 内容 | 对应 Lecture |
|---|---|---|
| 模块一:量子世界导论 | Stern-Gerlach 实验、概率计算、自旋量子事件 | Lecture 2-3 |
| 模块二:自旋高级量子力学 | 量子测量与记忆、which-way 信息擦除、量子纠缠、隐变量理论 | Lecture 4-6 |
| 模块三:光的量子力学 | 波粒二象性、部分反射、费曼路径积分模型 | Lecture 7-8 |
| 模块四:光的量子高级思想 | 量子干涉、无相互作用测量(量子隔空探物)、偏振、不可区分性 | Lecture 9-10 |
📖 阅读提示
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Lecture 目录
| # | 标题 | 页数 | 核心主题 |
|---|---|---|---|
| 2 | The Classical Stern-Gerlach Experiment | 57 | 自旋、磁矩、非均匀磁场、量子化投影 |
| 3 | Quantum Particles | 26 | 量子粒子的定义、概率幅、量子态 |
| 4 | Two-Slit Experiment | 33 | 双缝实验、干涉、which-way 信息 |
| 5 | Complementarity | 33 | 互补性原理、波粒二象性 |
| 6 | Wave or Particle? Duality | 41 | 波粒二象性的深入探讨 |
| 7 | Exploring the Quantum Nature of Light | 26 | 光的量子本质、光子概念 |
| 8 | The Single Slit | 15 | 单缝衍射、费曼路径积分、光色与波长 |
| 9 | The Double Slit Experiment | 41 | 双缝实验深入分析、量子之谜 |
| 10 | Applications of the Quantum Theory of Light | 20 | 量子光学应用、干涉仪、无相互作用测量 |
参考教材
- David Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, 2nd ed. Pearson
- Richard L. Liboff, Introductory Quantum Mechanics, Pearson
- Robert Eisberg, Robert Resnick, Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles, Wiley
- Shankar, Principles of Quantum Mechanics, Springer
- Stephen Gasiorowicz, Quantum Physics, Wiley
- J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Revised Edition
- Zettili, Quantum Mechanics: Concepts and Applications, Wiley
评分标准
| 项目 | 占比 |
|---|---|
| 期中测试 | 20% |
| 期末测试 | 30% |
| 出勤 | 30% |
| 课堂参与 | 20% |
相关资源
- 术语表 (Glossary) — 中英对照,悬停查词
笔记整理于 2026-07-07,基于课程幻灯片 PDF 提取整理。