量子力学简明教程 [Lectures on Quantum Mechanics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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You-Quan Li 著

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出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308079846

版次：1

商品编码：10397939

包装：平装

外文名称：Lectures on Quantum Mechanics

开本：32开

出版时间：2010-12-01

用纸：胶版纸

页数：229

正文语种：英文

内容简介

This is based on the authorsfollowing two principles： （i） if a textbook were so perfectly arranged that leaves nothing to be desired, it would make the readers feel that the scientific discovery is so mystical that they lose passion of creativity.

目录

I Basic Concepts and Main Applicatio
1 The Discovery of Quantum Theory
1.1 Blackbody Radiation and Planck‘s Hypothesis of Energy Quanta
1.2 Photoelectric Effect and Ei tein’s Hypothesis of Light Quanta
1.3 The Atomic Spectra and Bohr‘s Model of Atoms
2 Wavefunction and Schr6dinger Equation
2.1 The de Broglie Hypothesis and Davisson-Germer Experiment
2.2 Schrodinger Equation
2.3 Stationary Solutio
2.4 General Properties of Motion in One Dime ion
2.5 Bound States in Potential Well
2.5.1 Square Well of Infinite Depth
2.5.2 Square Well of Finite Depth
2.6 The Harmonic Oscillator
2.7 Tunnelling Effect
3 Operato and Heisenberg Uncertainty Relation
3.1 Observables and Operato
3.2 Hermitian Operato and Their Properties
3.3 Some Example Operato
3.3.1 Momentum Operato and Their Eigenfunctio
3.3.2 Angular Momentum Operato and Their Eigenfunctio
3.3.3 Coordinate Representation and Momentum Representation
3.4 Evaluation of the Expectation Values
3.5 The Heisenberg Uncertainty Relation
3.5.1 Commutation Relatio and Their Implicatio
3.5.2 Uncertainty Relation and the Minimum Uncertainty State
3.6 The Time Evolution of Expectation Values
4 Motion in a Centrally Symmetric Field
4.1 Three Dime ional Harmonic Oscillato
4.2 The Feature of Motion in a Centrally Symmetric Field
4.3 Spherical Waves and Plane Waves
4.4 Motion in a Coulomb Field
4.5 Hydrogen-like Energy Levels
4.6 Hydrogen Atom and Hydrogen-like Io
5 States and Heisenberg Equation
5.1 Matrix Representation of Operato
5.2 States and Their Representatio
5.3 The Heisenberg Equation
5.4 Algebraic Approach for Harmonic Oscillator
5.5 Algebraic Approach for Angular Momentum
II Developing Skills
6 Bound-State Perturbation and Correctio to Energy Levels
6.1 Nondegenerate Perturbation TheOry
6.2 Degenerate Perturbation Theory
6.3 Stark Effect
7 Time-dependent Perturbation and Quantum Tra itio
7.1 Perturbation Depending on Time
7.2 Tra ition Probability
7.2.1 Periodic Perturbation of Single Frequency
7.2.2 Tra ition to Continuous Spectrum
7.3 Induced Absorption and Emission
7.4 Ei tein’s Semi-phenomenological Theory for Spontaneous Emission
8 Scattering Theory for Elastic Collisio
8.1 Scattering Amplitude and Cross Section
8.2 Born Approximation
8.2.1 The Simplest Approach
8.2.2 Lippmann-Schwinger Equation
8.2.3 Scattering by Screened Coulomb Potential
8.3 Partial-Wave Approach
8.3.1 Phase Shifts and Scattering Amplitudes for Centrally Symmetric Potentials
8.3.2 Neutron-Proton Scattering
8.3.3 The Center-of-Mass Frame and the Lab Frame
9 Motion in a Magnetic Field
9.1 Schrodinger Equation for a Charged Particle in Electromagnetic Fields
9.2 Electro in a Uniform Magnetic Field
9.3 Atoms in Magnetic Field and Zeeman Effect
9.4 Electron Spin
9.5 Spin-Orbit Coupling and the Fine Structure of Atomic Spectra
9.5.1 On Spin-Orbit Coupling
9.5.2 On the Fine Structure of Atomic Spectra
10 Identical Particles and Pauli Exclusive Principle
10.1 Permutation Symmetry and the Indistinguishability of Identical Particles
10.2 Noninteracting Systems，Pauli Exclusive Principle
10.2.1 Two-particle Systems
10.2.2 N-particle Systems
10.3 Interacting Systems
10.3.1 Helium Atom，Hund‘s Rule
A Matrix and Vector Space
B δ-function
C Confluent Hypergeometric Function
D Orbitals for d-Electro
E Lab Frame and Center-of-mass Frame
F On an Integral
G Time Reve al and Krame Degeneracy

前言/序言

经典物理学的黄昏与新时代的曙光：一部跨越时代的物理学巨著 图书名称：经典物理学的黄昏与新时代的曙光 作者：[此处可填写虚构的作者姓名，例如：阿瑟·卡莱尔 / 费尔南多·里维拉] 导言：一个旧时代的终结与新纪元的开启 本书并非一部简单的物理学教科书，它是一部关于人类认知边界拓展的史诗。它记录了十九世纪末二十世纪初，支配了人类思想两百余年的经典物理学大厦——牛顿力学与麦克斯韦电磁学——在面对微观世界和高速运动时的严峻挑战。我们聚焦于科学史上最激动人心的转折点：当伽利略和牛顿的宏伟体系开始显现裂痕时，一代杰出的思想家们是如何通过一系列大胆的假设、精巧的实验，最终推翻了耳熟能详的宇宙图景，并奠定了现代物理学基石的历程。 本书深入探讨了从“黑体辐射之谜”到“光电效应的悖论”等一系列关键的实验现象。我们不会止步于对数学公式的罗列，而是着重剖析科学家们在面对实验数据与既有理论相悖时所经历的心理挣扎、哲学思辨以及最终的创新飞跃。 第一部分：经典物理学的危机与裂痕（The Cracks in the Classical Edifice） 本部分旨在详细描绘十九世纪末物理学界表面上的繁荣与内在的危机。 第一章：光速的“绝对”性与以太的幻影 我们首先回顾迈克尔逊-莫雷实验的精妙设计及其惊人的零结果。这个实验是如何彻底动摇了“以太”这一宇宙背景介质的必要性？我们详细分析了洛伦兹变换的数学结构，并探讨了狭义相对论的两个基本公设是如何直接从对实验现象的无可辩驳的承认中提炼出来的。本章将重点阐述时间膨胀、长度收缩等反直觉概念是如何被物理学家们接受，以及它们如何彻底重塑了我们对“同时性”的理解。 第二章：能量的量子化：黑体辐射的革命 黑体辐射问题是第一道砸向经典物理学的重锤。我们追溯瑞利-金斯定律在短波长区域的灾难性失败——“紫外灾难”。随后，我们将聚焦于马克斯·普朗克在1900年提出的那个“绝望的假设”——能量的发射和吸收是离散的、量子的。本章详尽分析了普朗克常数 $h$ 的引入如何从一个数学技巧演变为物理现实的根本属性，及其对经典热力学的颠覆性意义。 第三章：光之为粒子：光电效应与康普顿散射 爱因斯坦在1905年对光电效应的解释是量子概念的强有力延伸。本章将详细比较经典电磁波理论对光电效应的预测与实验结果的严重不符。我们论述了光子（Photon）概念的诞生如何解释了光强度与电子发射能量之间的非线性关系。接着，我们将深入探讨康普顿散射实验，这一实验无可辩驳地证明了光量子具有动量，从而确立了光的波粒二象性的初步概念。 第二章：原子结构与能级（The Discrete Realm of Matter） 随着对光的理解深入，对物质结构的研究也进入了全新的阶段。 第四章：原子光谱的秘密与玻尔模型 本章聚焦于原子发出的特征谱线——这是一个经典物理学无法解释的现象。我们将回顾卢瑟福的有核原子模型，指出其在电荷稳定性上的经典缺陷。随后，我们细致地剖析尼尔斯·玻尔如何巧妙地将普朗克的量子化概念应用于电子轨道。我们分析了玻尔的三个基本假设（定态、频率条件、角动量量子化），以及这些假设如何成功地、精确地预测了氢原子光谱，尽管其理论基础在经典意义上是自相矛盾的。 第五章：不稳定与不连续性：从玻尔到索末菲 玻尔模型虽然取得了巨大成功，但它无法解释更复杂的原子结构，例如塞曼效应或精细结构。本章探讨了索末菲对玻尔模型的修正，引入了椭圆轨道和新的量子数（轨道角动量量子数 $k$）。我们讨论了这些修正如何初步引入了相对论效应，并为更严格的理论铺平了道路，同时也揭示了半经典理论的局限性。 第三章：波粒的统一与概率的兴起（The Synthesis and the Probabilistic Turn） 本书的高潮部分在于对物质波概念的引入，这是对经典实在观的最终挑战。 第六章：物质的波动性：德布罗意猜想 如果光具有粒子性，那么粒子（如电子）是否也具有波动性？我们详细审视了德布罗意在博士论文中提出的革命性假设——物质波。本章将演示德布罗意波长与电子动量的关系，并重点阐述戴维孙-革末实验如何直接观测到了电子的衍射现象，从而无可争议地证实了物质的波动性。 第七章：从轨道到概率云：海森堡与矩阵力学 当经典概念的支柱被动摇时，一种全新的数学结构被建立起来。我们考察了海森堡如何从专注于可观测量的转变中，发展出了矩阵力学。本章将介绍非对易的代数结构，这是现代物理学中“乘法顺序无关紧要”这一概念的第一次系统性体现。 第八章：概率的诠释：薛定谔方程与波函数 与海森堡的抽象方法相对，薛定谔引入了描述物质波的偏微分方程。本章将详细介绍薛定谔方程的形式，特别是其时间依赖和时间无关形式。至关重要的是，我们将探讨玻恩对波函数 $Psi$ 的概率诠释——“概率密度”，这一诠释彻底将物理学的核心从确定性转向了内在的概率性描述。 结语：新物理学的哲学遗产 本书的结论部分将超越公式和实验细节，探讨这些革命对人类世界观的深远影响。我们讨论了不确定性原理作为物理学基本限制的哲学意义，以及概率诠释对“实在性”概念的冲击。这部从经典走向现代的历程，不仅是科学的胜利，更是人类心智勇于挑战既有范式的精神写照。它为后来的粒子物理学、凝聚态物理学以及信息科学的发展奠定了不可动摇的哲学和数学基础。 目标读者： 对物理学历史、科学哲学有浓厚兴趣的非专业人士；希望系统了解现代物理学思想起源的本科生及高级中学科学爱好者。本书假设读者具备扎实的代数基础，并对十九世纪的经典物理学框架有所了解。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的封面设计简洁而有力，深蓝色的背景上用白色和少许淡蓝色的字体勾勒出书名和作者信息，给人一种严谨、专业的印象。拿到手上，纸张的质感相当不错，那种略带磨砂的触感，使得长时间阅读时手指也不会感到疲惫。内页的排版也体现了出版方的用心，字体大小适中，行间距留得恰到好处，即便是复杂的数学公式也能清晰地辨认。翻阅目录时，就能感受到作者在内容组织上的匠心独运，从基础概念的引入到高级主题的探讨，逻辑链条清晰，层层递进，让人对即将展开的物理图景充满了期待。特别是那些图表的绘制，线条流畅，信息密度适中，极大地辅助了抽象概念的理解，这对于初学者来说无疑是一大福音。整体而言，这本书的物理形态和视觉呈现，已经为一场高质量的学习体验打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我花了大概两个月的时间，每天坚持学习这本书的七成内容，最大的感受是它在培养读者的“物理直觉”方面做得非常出色。很多抽象的数学操作，比如希尔伯特空间变换、对易子关系的应用，如果仅仅停留在机械计算层面，很容易在遇到复杂问题时抓瞎。这本书的作者似乎深谙此道，他不仅仅是告诉我们“怎么算”，更着重于解释“为什么这样算”。例如，他对角化和本征态的讨论，完全是从物理观测的必然性出发来构建的，这使得原本枯燥的线性代数工具，立刻拥有了鲜活的物理意义。这种强调物理图像先于数学形式的教学方法，极大地降低了我对抽象符号的恐惧感，让我觉得量子力学不再是高高在上的理论，而是可以被理解和掌握的工具。

评分☆☆☆☆☆

我是一名物理系的大三学生，自认为对经典物理有了一定的掌握，但在接触量子世界时，总感觉隔着一层迷雾。市面上很多入门书要么过于口语化，缺乏必要的数学深度，要么就是公式堆砌，让人望而却步。然而，这本书的叙述方式恰到好处地平衡了这两者。作者在讲解那些反直觉的量子现象时，并没有急于抛出复杂的数学工具，而是先用非常直观、富有洞察力的语言勾勒出物理图像，让人对“为什么”产生兴趣，然后再循序渐进地引入薛定谔方程、算符理论等核心框架。我尤其欣赏作者在关键概念，比如波函数坍缩和不确定性原理的讨论部分所展现出的耐心和细致。他似乎总能预见到学生可能在哪里产生困惑，并在那个节点提供恰到好处的类比或补充说明，这种“带着读者走”的写作态度，比单纯的知识灌输要有效得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的难度曲线设置得相当精妙，对于已经接触过基础量子力学概念的研究生来说，它依然能提供新的视角和更深刻的理解。我特别关注了其中关于散射理论和微扰论的应用章节。与其他书籍不同，这里的推导过程被分解得极为细致，每一步的物理意义都被清晰地标注出来，这对于我独立进行科研计算时复核思路非常有帮助。更值得称道的是，作者在介绍完标准方法后，经常会穿插一些“前沿思考”或者“现代应用”的讨论，例如量子信息处理中的某些基本构想，这使得教材内容紧跟时代脉搏，避免了沦为纯粹的历史回顾。每次看完一个章节，我都感觉自己不仅掌握了一种计算技巧，更是对量子力学作为一种基本理论的内在美感有了更深的体会。

评分☆☆☆☆☆

对于那些希望通过自学掌握量子力学精髓的爱好者或跨学科研究者来说，这本书的价值是不可估量的。它没有为了“简明”而牺牲严谨性，也没有为了“教程”而堆砌难度。我发现，书中提供的例题和习题设计得非常巧妙，它们并非简单的重复概念，而是常常需要读者将不同章节的知识点进行整合才能解决。特别是那些需要深入思考的讨论题，极大地锻炼了我的分析能力。解决这些问题后，你会有一种豁然开朗的感觉，仿佛那层笼罩在量子世界上的薄纱被轻轻揭开了一角。总而言之，这本书的深度和广度达到了一个令人赞叹的平衡点，它既是可靠的学术参考，也是一位耐心且博学的良师益友，能够真正引导读者从零开始，稳健地迈入量子物理的殿堂。