6.728包括基本量子力学及统计物理的概念。此课程介绍应用量子物理,强调量子力学的实验基础。这些概念包括:应用于自由粒子的薛丁格方程式、穿遂效应、谐振子、氢原子、变分法、费米─狄拉克(译注一)、波司─爱因斯坦(译注二)、波兹曼分布函数(译注三)、简单金属模型、半导体以及包括电子显微镜、穿透式扫瞄电子显微镜、热射极、原子力显微镜等的元件。
6.728 covers concepts in elementary quantum mechanics and statistical physics. The course introduces applied quantum physics and emphasizes an experimental basis for quantum mechanics. Concepts covered include: Schrodinger's equation applied to the free particle, tunneling, the harmonic oscillator, and hydrogen atom, variational methods, Fermi-Dirac, Bose-Einstein, and Boltzmann distribution functions, and simple models for metals, semiconductors, and devices such as electron microscopes, scanning tunneling microscope, thermonic emitters, atomic force microscope, and others.
译注一:
适用于费米粒子(Fermi particles)的分布函数。其中费米粒子指的是粒子全同且不可区分、自旋量子数为半整数、波函数为反对称者。(如电子)
费米粒子的分布函数为:

上式表示在绝对温度时,费米粒子处于能态的数目或机率。
译注二:
适用于波司粒子(Boson particles)的分布函数。其中波司粒子指的是粒子全同且不可区分、自旋量子数为零或整数、波函数为对称者。(如光子、声子)。
波司粒子的分布函数为:

上式表示在绝对温度时,波司粒子处于能态的数目或机率。
译注三:
适用于古典粒子(Classical particles)的分布函数。其中古典粒子指的是粒子可区分者。(如气体分子)。
古典粒子的分布函数为:

其中 A 为常数, T 为绝对温度,n为粒子数目或分布机率。
对以上三种分布函数作图,我们得到:

当ε << KT时,古典粒子分布介于波司分布与费米分布之间。当ε >> KT时,波司分布与费米分布趋近于波兹曼分布。