作者motana (motana)
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標題[評價] 100-全 量子物理上&下 陳智泓
時間Fri Jul 6 01:06:06 2012
某些外系的課可當作系上指定選修,經徵得版主同意,在下便於本版發表
這篇評價文,提供其他同學作為選課參考。
※ 本文是否可提供臺大同學轉作其他非營利用途?(須保留原作者 ID)
(是/否/其他條件):
是,請保留原作者ID
哪一學年度修課:
100-1&2
ψ 授課教師 (若為多人合授請寫開課教師,以方便收錄)
物理系 陳智泓教授
δ 課程大概內容
上學期 :
導論--Black body radiation, Quantum amplitude, From Gaussian path
integral to Schrodinger equation
這部分課本沒有,但介紹了薛丁格方程式的由來,以及釐清guantum
state的概念。接下來進入到課本的部分:
Ch1 The wave function(主要把重點放在機率的部分)
Ch2 Time-independent Schrodinger equation(這裡近物應該有上到,
會解無限深位能井、簡諧振盪子的情形)
Ch3 Formalism(重點在於建構space, operator概念,並導出測不準原理)
Ch4 Quantum mechanics in three dimensions(含氫原子能階,並引入
角量子數和自旋量子數)
下學期 :
Ch5 Identical particles(進入多電子系統,並區分boson和fermion)
Ch6 Time-independent perturbation theory(何謂精細結構,區分各種
需要修正能階的情形,並講述修正方法)
Ch7 Variational principle(討論兩原子結合在一起的case,這時不適用
微擾理論,如何修正能階?)
Ch8 The WKB approximation(求出一維情形下,"time-dependent"薛丁格
方程式的近似解)
Ch9 Time-dependent perturbation theory(討論隨時間演化下,電子在兩
能階間的躍遷情形;論及雷射的基礎概念--absorption, emission,
spontaneous emission)
Ch10 The adiabatic approximation(講述何謂絕熱的量子系統,Berry's
Phase是重點)
Ch11 按慣例不會教,兩學期共教完十章
Ω 私心推薦指數(以五分計) ★★★★★
>5顆星
η 上課用書(影印講義或是指定教科書)
Introduction to Quantum Mechanics, 2nd, D.J.Griffiths
俗稱貓書
μ 上課方式(投影片、團體討論、老師教學風格)
教授上課的方式大概是這樣的:
1、先建立粗淺的概念:告訴我們為何要引入一個新的概念,目的在解決
什麼問題?之後建構其物理圖像,讓我們了解量子系統大概的運作方式。有
時教授點人問問題,從同學的回答中,彰顯他要強調的物理觀念。
2、抄筆記:之後,教授會把他剛才講的故事整理在筆記中,抄在黑板上
,基本上除了導論,課本都有,但抄了可掌握課本重點。筆記另外更重要的
是,會詳細推導數學模型,將抽象的物理概念詮釋得更完整和簡潔。
3、同學發問:講完數學式子後,教授請同學發問,將不懂的地方講得更
詳細。為了便於了解,會帶課本例題或習題,加深印象,一樣,數學不懂的
部分可提出。
4、其他:教授會花時間講與課程相關的物理知識,同時提到最近學界的
和他個人的物理研究,讓同學知道,還有哪些課題是值得研究的,希望啟發
我們的興趣。有時會講到他在求學和到國外做研究時發生的趣事,聽了也滿
有哽的,上課不會無聊。
總之,教授上課不會太強調數學的計算,有一些複雜的積分點到為止,
回去可參閱課本,但不考,因為他比較強調觀念。有些複雜的習題,會在上課
運算,但也不會刻意考出來,考試會簡化,聽懂觀念比較重要。
另外,教授希望在課堂上介紹"好的物理",讓人知道什麼才是值得研究的
題目,故課本不會全上,而會強調某些重點。教授認為課本只是參考書,希望
同學回家後,不要花太多時間研讀課本,上課聽懂後回家就作習題,剩下的時
間拿來做研究。如果真的不行,拿來發展自己的課外活動也很好啦。
原則上每堂兩小時,中間不下課,但這學期教授有出國,加上身體微恙,
有一半的週數會延長10至20分鐘不等。
σ 評分方式(給分甜嗎?是紮實分?)
上學期:
二次期中考各占30%,期末考40%
下學期:
一次期中考和期末考,各占50%
紮實分,絕不調分。但教授這學期參考出席率,如果上課態度佳,差一
分會讓你及格或升等。很不幸,在下沒遇過,不知此說是否為真?
ρ 考題型式、作業方式
上面看來頗膽戰心驚,但還好,考試內容和習題"高度"相關,不做
可惜。而且,習題中難度較高的題目,可以說我從沒看他考過,障礙就
更小(這麼說不是叫大家不用做,至少要看過一眼吧...)
至於作業,就是教授勾選的習題,不用交,但如前述,做了對考試
大有幫助,而且教授只會考"勾選"的部分。
習題大部分人都有解答,這不是秘密;至於沒出現在課本的,助教在習題
課會公布解答。習題課主要讓助教複習他認為重要的習題,不見得會考,
但是當助教提示哪邊很重要;哪邊觀念要複習,不用太在意繁瑣的計算
,考試一 定 會 考~~
有次習題課,教授本人還親自透露哪邊很重要,考試也考出來了。
再來是討論上學期考試的部分,前兩次期中考,習題比例占60%以上,
第二次教授因不小心下手太重,積分太難積,整大題直接先送20分(但剩
下十分應該拿不到了,因為很多人用課本的計算方法是錯的,這題只能
暴力積分,答案對教授說是碰巧的)
這樣平均還是滿低的,所以期末考立即修正,只有最後一題角量子數
和自旋量子數需要思考,占十分。其他和習題一樣,一字不改,多是算機
率、eigen value之類的題目,意思就是 送 你 九 十 分,不要嗎?
下學期考試的部分,除了習題外,會多考教授上課強調的觀念,所以
筆記要讀熟,這裡我們稍微比對一下題型。
期中考:第一到二題,和習題一模一樣。第三到五題,觀念題,上課
重點,只要用文字描述不需計算。第六題,習題的一部分,只要寫出能階
的分裂情形,不需背公式算出來。第七題,觀念題,教授習題課親自提示
期末考:第一到二題,上課例題,一模一樣。第三題,習題,相似度
90%。第四題和第五題,算變化題,計算量低,且助教提示過必考的觀念。
第六題,習題,題幹變成中文版。第七題,上課觀念,本學期最後一堂課
的內容,教授說重要。
個人考前會複習筆記,習題再做第二遍,上下學期成績都八十幾。不
過在下有時考試會耍笨,因此降低錯誤率應該能拿到A以上,甚至A+的分數
,有幾個和我一起修課的同學成績應該都比我好,相信對系上同學問題也
不大。
ω 其它(是否注重出席率?如果為外系選修,需先有什麼基礎較好嗎?老師個性?
加簽習慣?嚴禁遲到等…)
想加簽的外系同學,教授一開始會請你填寫修課意願單,後來好像有些人
被高斯路徑積分嚇跑,上網加選就能選到了。教授好像也領悟到這是個不錯的
武器。
出席率不太注重,但如前述,當你想升等或及格可救你,有時出席率不高
,教授不免感嘆一下。外系選修的話,我們和物理系的基礎應該差不多,要有
會微積分,外加微方、線代、機率的概念。而且遇到重要的地方,像是電磁學
的馬克士威方程式&Gauge potential,教授會花時間複習。
教授人不錯,回答問題也很有耐心,但要注意的是他不喜歡學生下課跑去
問問題,有問題請上課發問(他說上課是很花心力的一件事,上完課必須休息
)。不過,如果下課追得上教授,還是有機會問問題,但我沒試過,跑太快...
Ψ 總結
這門課授課內容,和系上開的近代物理有重疊的地方,但重點在"量子物理"
,不會特別花一章講愛因斯坦的相對論,只在必要時(如能階修正)才會引用。
儘管如此,花兩學期上課,可以將近物來不及講清楚的概念釐清,而且也較有
系統地運用數學工具。再者,這堂課除了課後習題外,只要上課有聽懂,回家
有複習的話,不會佔去太多時間,可能算是物理系中分量較輕的課;如果覺得
近物深度稍嫌不足,那麼這堂課對有興趣的人而言,算是不錯的選擇,每年大
概有五六個系上同學跑去選修吧;成績部分可能會比近物好掌握,一分耕耘,
一分收穫,但想要A+還是要更用心。
另外,教授重視物理直覺的培養,很多用量子理論算出來的東西,會教我
們用古典物理的觀念去檢驗。一學年下來,可以感受到他說的"用古典物理的
直覺,作量子物理的計算"這句話的意義:很多物理參數,像是氫原子能階,用古
典模型便能很精準地計算出來,只有少部分真正屬於量子現象,現實生活找不到
對應。也因此,我們目前發展的技術,其實尚未進入真正量子物理的層次,教授
期許未來我們能有所突破,將量子效應用於新科技上。
***本篇有洽詢purehunter意見,但本版維護有賴於學術部同學,若有人覺得
本文與評價版精神不符,需要刪掉文章,麻煩告知一聲,謝謝。
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