个人基本信息

导师级别:博士生导师
学科:理论物理、核物理
职务:教师
社会兼职:美国路易斯安娜州立大学物理与天文系兼职教授
联系方式
电子邮件:daipan@dlut.edu.cn
办公电话:84259630
办公地点:理化楼B809
个人简介
1.绪论(6学时)
(1-1)经典物理的困难与量子论的提出
(2-1)光和粒子的波粒二相性
(2-2)光和粒子的波粒二相性
(2-3)光和粒子的波粒二相性
黑体辐射、光电效应、康普顿散射
(3)原子结构的玻尔理论:氢原子、定态、玻尔-索末菲量子化条件
(4)微粒的波粒二象性和 德布罗意波 : 德布罗意关系、戴维孙-革末实验
要求:了解量子力学的产生背景,实验基础及研究对象;介绍旧量子论及其局限性。
2.数波函数与薛定谔方程(10学时)
(2.1-1)波函数及其统计解释:
(2.1-2)波函数及其统计解释:
波动性与粒子性的关联、量子态、几率波解释
(2)态叠加原理: 态叠加、完备性
(3)薛定谔方程:方程的导出、算符概念的引入
(4)粒子流密度和粒子数守恒定律:粒子流密度和粒子数守恒定律的导出、波函数应满足的标准条件
(5)定态薛定谔方程:定态薛定谔方程的导出、 哈密顿算符
(6)一维无限深势阱:经典解、 定态解、讨论
(7-1) 一维线性谐阵子:
(7-2) 一维线性谐阵子:
经典解、 定态解、讨论
要求:理解波函数的物理意义;熟悉薛定谔方程;初步学会求解一维问题,理解一维解的物理意义进而认识量子力学与经典物理的区别和关联。
3.量子力学中的力学量(12学时)
(1)表示力学量的算符:算符、力学量与算符的关系
(2)动量算符和角动量算符: 动量算符、角动量算符
(3)电子在库仑场中的运动: 类氢原子的澳本海默近似、分离变量及坐标变换
(4)氢原子: 两体问题及分离变量、相对运动及其定态解
(5)厄密算符本征函数的正交性: 正交性关系、分立谱、连续谱
(6)算符与力学量的关系: 态迭加、完备性、算符取值的几率、算符的平均值
(7)算符的对易关系 测不准关系: 算符的对易关系、两力学量同时有确定值的条件、测不准关系的导出、测不准关系的应用
要 求:掌握力学量的算符特性,能够计算力学量的平均值、本征值、本征态;学会用分离变量法精确求解薛定谔方程;理解氢原子中电子运动的物理图像及量子数的意 义;掌握厄密算符的物理意义及其本征函数的特性;理解表象的意义;理解测不准关系的本质及其在量子力学中的地位。区别和关联。
4. 态和力学量的表象(8学时)
(1) 态的表象: 表象、态在不同表象中的表示
(2)算符的矩阵表示: 分立谱情形、连续谱情形
(3)量子力学公式的矩阵表述: 平均值公式、本征值方程、薛定谔方程
(4)幺正变换: 不同表象之间的变换关系、幺正变换的性质
(5)狄拉克符号:刃(右矢)和刁(左矢)的引入、表示方法
(6) 线性谐阵子与占有数表象:新算符的引入、物理解释、占有数表象
要求:掌握态表象的概念;熟悉矩阵表示;熟练掌握表象变换,特别是幺正变换的方法。
5.自旋与全同粒子(12学时)
(1)电子的自旋:斯特恩-革拉赫实验、 自旋假设的提出
(2)电子的自旋算符和自旋波函数: 自旋算符、其对易关系、泡利矩阵、自旋粒子的波函数及力学量
(3)简单塞曼效应:外磁场中的带电粒子、定态解及能级劈裂
(4)两个角动量的耦合:两个粒子的角动量、两粒子系统的角动量、两个角动量的耦合法则
(5)全同粒子的特性:全同粒子、全同性原理、全同性原理对全同粒子波函数的要求、全同粒子的统计行为与其自旋的关系
(6)全同粒子体系的波函数及泡利原理:费米子系统的波函数、泡利不相容原理
要求:掌握电子自旋的概念和实验验证及要求;熟悉并掌握自旋算符和自旋波函数的构成;掌握塞曼效应的物理本质;了解自旋与轨道相互作用及其处理方法;了解全同粒子系统波函数的性质;了解两个角动量的耦合过程及耦合表象与非耦合表象之间的关系,了解CG系数的概念。
个人学习经历
个人工作经历
从事量子多体理论的计算方法和原子核结构理论研究。已主持国家自然科学基金项目8项;教育部项目3项;省级项目10多项;
已在国内外刊物上发表论文300多篇,其中268篇被SCI收录,两篇论文发表于PRL,论文被他引两千多次;“李代数的q-形变
和广义形变及其在物理学中的应用” 和 “求解核多体问题的无穷维李代数方法” 分别于2001和2004年获辽宁省政府科技奖 (自然科学二等奖,独立完成) 。长期为本科生主讲量子力学、物理前沿专题等基础课和专题课;为硕士生主讲群论、量子多体理论、核结构等基础课和专业基础课。主讲的量子力学课为2012年度校级精品视频公开课,其已被播放了12万多次, 完成相关省级教改项目1项。2004年起任美国路易斯安娜州立大学兼职教授,主持由美国路易斯安那州立大学资助的原子核结构联合研究项目,利用该国际合作项目经费先后资助了博士后成员 G. Stoitcheva; 周先荣;H. J. Schulze; 罗延安; 张宇;沈水法;关鑫;K. D. Launey;Amir Jalili; Hadi Sobhani等在其研究组工作。已培养研究生78人(含博士生13人),其中G. Stoitcheva为其在美国路易斯那州立大学访问期间与Jerry P. Draayer教授共同指导的博士生;1996届硕士生董世海成为墨西哥科学院院士;2003届硕士生张鑫成为东北大学教授、教育部新世纪人才、国家自然科学基金优秀青年基金获得者、教育部长江学者;共有6名研究生成为博士生导师。硕士生李杭获2011年度辽宁省优秀硕士论文; 博士生关鑫、包莉娜、赫英雯分别获2014、2017、2024年度的辽宁省优秀博士论文。96年起任中国物理学会核物理分会委员;全国群论研究会副理事长(2006-2010)。曾于1992,1995,2005年访问意大利国际理论物理中心高能物理组(Visiting Scientist);1993年1月访问德国玻恩大学核物理研究所(Visiting Professor);1996年10月访问美国哥伦比亚大学数学系 ;1999年4月访问美国佛罗里达大学数学系和物理系;1996-2003年在美国路易斯安那州立大学(博士后、兼职教授)、博士生导师组成员; 2013年7月为澳大利亚昆士兰大学理学院Ethel Raybould Visiting Fellow; 多次被国际学术会议邀请做大会邀请报告或会议程序委员会成员。作为辽宁师范大学理论物理学科第一带头人于2006年获批理论物理博士点;作为辽宁师范大学物理学一级学科第一带头人于2011年获批物理学一级学科博士点。注重国际合作办学和学术交流, 于2012年与英国赫斯费尔德大学工程学院签署了电子信息工程和电子科学技术专业本科生的2+2合作办学协议; 于2014年与美国印第安纳州立大学签署了物理学本科生的学士双学位联合培养协议。
曾获称号:
1992年12月,辽宁省首届青年先进(科技)工作者(辽宁省人民政府);1993年3月, 大连市劳动模范(大连市政府); 1993年10月起享受国务院政府特殊津贴;1994年6月, “八五”及十年规划先进个人并获爱国奉献奖(中华全国归国华侨联合会); 1994年9月,2004年9月,辽宁省优秀教师 (辽宁省教育厅,人事厅);1995年9月评为全国优秀教师并被授予全国优秀教师奖章(国家教委、国家人事部);1996年10月,辽宁省青年专业技术拔尖人才 (辽宁省委、省政府), 辽宁省优秀专家;1996年12月,入选全国首批百千万人才工程(一、二层次) 并被授予 “国家级有突出贡献的中青年专家”(国家人事部);1997,2001,2007年度大连市优秀专家;1999年4月,入选辽宁省第一批百千万人才工程百人层次;2000年1月, 获大连市优秀人才奖(大连市人民政府); 2002年4月,被评为辽宁省普通高等学校(理论物理专业)中青年学科带头人 (辽宁省教育厅); 2003年9月,入选 “辽宁省高等学校学科拔尖人才” 计划; 从2019年起享受大连市高层次人才(领军人才)津贴。
其它社会职务和兼职:
1996年7月-2003年4月,辽宁师范大学物理系副系主任;2003年4月-2015年7月,辽宁师范大学物理与电子技术学院院长;辽宁省第三届学科评议组成员; 大连市侨联第八届委员会常委;大连市归国留学人员联谊会副理事长;辽宁省欧美同学会理事;辽宁省第九次归侨侨眷代表大会代表;中国共产党大连市第八次(1996年)、第十一次(2011年-2016年)大会代表;辽宁师范大学学术委员会委员(2015年-2019年)。
研究工作概况
近期论文:
[1] A. Majarshin, Y.-A. Luo, F. Pan, H. T. Fortune, and J. P. Draayer,
Nuclear structure and band mixing in 194Pt, Phys. Rev. C 103 (2021) 024317.
[2] A. Majarshin, Y.-A. Luo, F. Pan, and J. P. Draayer, Band mixing of 96, 98Mo isotopes,
Chin. Phys. C 45 (2021) 024103.
[3] W.-T. Dong, Yu Zhang, B. C. He, F. Pan, Y.-A. Luo, J. P. Draayer, S. Karampagia,
Statistical analysis of the excited-state quantum phase transitions in
the interacting boson model, J. Phys. G 45 (2021) 024103.
plus various pairing interactions and shape phase transitions in nuclei,
[6] F. Pan, Y. He, Y. Wu, Y. Wang, K. D. Launey, and J. P. Draayer, Neutron-proton
pairing correction in extended isovector and isoscalar pairing model,
Phys. Rev. C 102 (2020) 044306.
代表性论文:
[1] Feng Pan, V. G. Gueorguiev, and J. P. Draayer, Algebraic solutions of an extended pairing model for well-deformed nuclei,
Phys. Rev. Lett. 92 (2004) 112503
[2] Feng Pan, J. P. Draayer, and Yan-An Luo, A close look at U(5)-SU(3) transitional patterns in the interacting boson model,
Phys. Lett. B 576 (2003) 297
[3] Feng Pan and J. P. Draayer, Analytical solutions of the LMG model, Phys. Lett. B 451 (1999) 1
[4] Feng Pan, J. P. Draayer, and W. E. Ormend, A particle-number-conserving solution to the generalized pairing,
[5] F. Pan and J P Draayer, New algebraic solution for SO(6)-U(5) nuclei in the IBM, Nucl. Phys. A 636 (1998) 156