从原子物理看量子力学

摘要：

十几年前，有一次见到北京大学陈熙谋教授，交谈当中，发现大家都很关心 原子物理课程的更新改革.他说，北京大学有不少老师主张要在现代的理论基础上来讲原子 物理，就必须在这门课上讲清楚量子力学的基本原理；然而，凡是理论物理出身的教师，都 毫无例外地反对这样做.他和我当然都赞同后一种意见.
事实上，我们可以看到国内出版的一些大讲量子力学原理的原子物理教材，每每是讲不清楚 ，并且常常是有严重错误的.例如，有一本原子物理的内部教材里，居然讲到用J+和J -算符去构造一般角动量的本征态这样比较深入的内容，而且竟然出现了把算符J+作 用到磁量子数最大的本征态，就把它变成磁量子数最小的本征态那样的错误公式.又如，在 另一本公开发行的原子物理教材里，亦把量子力学里某种形式的概率幅叠加公式，错误地说 成是在经典物理学里亦共同遵从的规则.
是不是这些老师都缺乏自知之明呢?我看不见得.我想，问题之一恐怕在于这的确是很困难 的一项任务.即使是理论物理专家写的量子力学教材，同样会有这样那样的原则性或者非原 则性错误.例如，近年在国际物理学文献里，早就屡次提出了对Dirac和Landau写的量子力学 教材的多处合理而至今未见反驳的批评.可惜的是，国内还不具备在这方面开展正常的指名 批评的气氛.没有批评就难以进步，这多少反映了我国高等教育的现状.
问题之二是受应试教育影响，或者说是应试教育支配着我们的教学.在这方面，我很同意本 刊今年第一期俞允强教授说的：“基础理论课应保留的主要是理论的系统性和概念的清晰性 .”可是，在应试方针的指导下，人们趋之若鹜的往往是那些例题习题很多，而理论系统比 较混乱和基本概念并不清晰的教材.量子力学亦不例外.
在我读研究生的时候，Landau的《量子力学》是指定必读的.但后来我很少看那本写得既繁 琐又武断的书.而我一直比较欣赏Schiff写的《量子力学》.这本书的特点是概念讲得清楚 ，在这方面没有说过什么错话，也极少有废话.半个世纪过去了，而这本书(包括它的新版 本)依然站得住脚，广为使用.我赞成宁肯少讲一点，千万别把学生引入歧途.但Schiff的 书例题少，单凭它是不足以应付考试的.所以我只好对学生说，你们要考研，就找那本例题 很多的书看吧.
我见到过不同的教师讲的原子物理课是大不相同的.光学专家讲的原子物理，不厌其烦地叙 述原子和分子光谱的细微末节，固体专家则把能带论也放进去了，甚至说：“一块金属就是 一个大分子”等等.那么，原子物理到底应当讲些什么呢?

机标关键词：原子物理、量子力学、理论物理、物理教材、本征态、应试教育、磁量子数、专家、物理课程、批评、概念、物理学文献、经典物理学、基础理论课、力学原理、严重错误、学生、算符、例题习题、力学教材

所属期刊栏目：29

分类号：O56;G64

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共3页

页码：747-749