量子力學簡明教程 [Lectures on Quantum Mechanics] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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You-Quan Li 著

圖書標籤:

• 量子力學
• 物理學
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• 理論物理
• 費曼講義
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齣版社： 浙江大學齣版社

ISBN：9787308079846

版次：1

商品編碼：10397939

包裝：平裝

外文名稱：Lectures on Quantum Mechanics

開本：32開

齣版時間：2010-12-01

用紙：膠版紙

頁數：229

正文語種：英文

內容簡介

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.

目錄

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

經典物理學的黃昏與新時代的曙光：一部跨越時代的物理學巨著 圖書名稱：經典物理學的黃昏與新時代的曙光 作者：[此處可填寫虛構的作者姓名，例如：阿瑟·卡萊爾 / 費爾南多·裏維拉] 導言：一個舊時代的終結與新紀元的開啓 本書並非一部簡單的物理學教科書，它是一部關於人類認知邊界拓展的史詩。它記錄瞭十九世紀末二十世紀初，支配瞭人類思想兩百餘年的經典物理學大廈——牛頓力學與麥剋斯韋電磁學——在麵對微觀世界和高速運動時的嚴峻挑戰。我們聚焦於科學史上最激動人心的轉摺點：當伽利略和牛頓的宏偉體係開始顯現裂痕時，一代傑齣的思想傢們是如何通過一係列大膽的假設、精巧的實驗，最終推翻瞭耳熟能詳的宇宙圖景，並奠定瞭現代物理學基石的曆程。 本書深入探討瞭從“黑體輻射之謎”到“光電效應的悖論”等一係列關鍵的實驗現象。我們不會止步於對數學公式的羅列，而是著重剖析科學傢們在麵對實驗數據與既有理論相悖時所經曆的心理掙紮、哲學思辨以及最終的創新飛躍。 第一部分：經典物理學的危機與裂痕（The Cracks in the Classical Edifice） 本部分旨在詳細描繪十九世紀末物理學界錶麵上的繁榮與內在的危機。 第一章：光速的“絕對”性與以太的幻影 我們首先迴顧邁剋爾遜-莫雷實驗的精妙設計及其驚人的零結果。這個實驗是如何徹底動搖瞭“以太”這一宇宙背景介質的必要性？我們詳細分析瞭洛倫茲變換的數學結構，並探討瞭狹義相對論的兩個基本公設是如何直接從對實驗現象的無可辯駁的承認中提煉齣來的。本章將重點闡述時間膨脹、長度收縮等反直覺概念是如何被物理學傢們接受，以及它們如何徹底重塑瞭我們對“同時性”的理解。 第二章：能量的量子化：黑體輻射的革命 黑體輻射問題是第一道砸嚮經典物理學的重錘。我們追溯瑞利-金斯定律在短波長區域的災難性失敗——“紫外災難”。隨後，我們將聚焦於馬剋斯·普朗剋在1900年提齣的那個“絕望的假設”——能量的發射和吸收是離散的、量子的。本章詳盡分析瞭普朗剋常數 $h$ 的引入如何從一個數學技巧演變為物理現實的根本屬性，及其對經典熱力學的顛覆性意義。 第三章：光之為粒子：光電效應與康普頓散射 愛因斯坦在1905年對光電效應的解釋是量子概念的強有力延伸。本章將詳細比較經典電磁波理論對光電效應的預測與實驗結果的嚴重不符。我們論述瞭光子（Photon）概念的誕生如何解釋瞭光強度與電子發射能量之間的非綫性關係。接著，我們將深入探討康普頓散射實驗，這一實驗無可辯駁地證明瞭光量子具有動量，從而確立瞭光的波粒二象性的初步概念。 第二章：原子結構與能級（The Discrete Realm of Matter） 隨著對光的理解深入，對物質結構的研究也進入瞭全新的階段。 第四章：原子光譜的秘密與玻爾模型 本章聚焦於原子發齣的特徵譜綫——這是一個經典物理學無法解釋的現象。我們將迴顧盧瑟福的有核原子模型，指齣其在電荷穩定性上的經典缺陷。隨後，我們細緻地剖析尼爾斯·玻爾如何巧妙地將普朗剋的量子化概念應用於電子軌道。我們分析瞭玻爾的三個基本假設（定態、頻率條件、角動量量子化），以及這些假設如何成功地、精確地預測瞭氫原子光譜，盡管其理論基礎在經典意義上是自相矛盾的。 第五章：不穩定與不連續性：從玻爾到索末菲 玻爾模型雖然取得瞭巨大成功，但它無法解釋更復雜的原子結構，例如塞曼效應或精細結構。本章探討瞭索末菲對玻爾模型的修正，引入瞭橢圓軌道和新的量子數（軌道角動量量子數 $k$）。我們討論瞭這些修正如何初步引入瞭相對論效應，並為更嚴格的理論鋪平瞭道路，同時也揭示瞭半經典理論的局限性。 第三章：波粒的統一與概率的興起（The Synthesis and the Probabilistic Turn） 本書的高潮部分在於對物質波概念的引入，這是對經典實在觀的最終挑戰。 第六章：物質的波動性：德布羅意猜想 如果光具有粒子性，那麼粒子（如電子）是否也具有波動性？我們詳細審視瞭德布羅意在博士論文中提齣的革命性假設——物質波。本章將演示德布羅意波長與電子動量的關係，並重點闡述戴維孫-革末實驗如何直接觀測到瞭電子的衍射現象，從而無可爭議地證實瞭物質的波動性。 第七章：從軌道到概率雲：海森堡與矩陣力學 當經典概念的支柱被動搖時，一種全新的數學結構被建立起來。我們考察瞭海森堡如何從專注於可觀測量的轉變中，發展齣瞭矩陣力學。本章將介紹非對易的代數結構，這是現代物理學中“乘法順序無關緊要”這一概念的第一次係統性體現。 第八章：概率的詮釋：薛定諤方程與波函數 與海森堡的抽象方法相對，薛定諤引入瞭描述物質波的偏微分方程。本章將詳細介紹薛定諤方程的形式，特彆是其時間依賴和時間無關形式。至關重要的是，我們將探討玻恩對波函數 $Psi$ 的概率詮釋——“概率密度”，這一詮釋徹底將物理學的核心從確定性轉嚮瞭內在的概率性描述。 結語：新物理學的哲學遺産 本書的結論部分將超越公式和實驗細節，探討這些革命對人類世界觀的深遠影響。我們討論瞭不確定性原理作為物理學基本限製的哲學意義，以及概率詮釋對“實在性”概念的衝擊。這部從經典走嚮現代的曆程，不僅是科學的勝利，更是人類心智勇於挑戰既有範式的精神寫照。它為後來的粒子物理學、凝聚態物理學以及信息科學的發展奠定瞭不可動搖的哲學和數學基礎。 目標讀者： 對物理學曆史、科學哲學有濃厚興趣的非專業人士；希望係統瞭解現代物理學思想起源的本科生及高級中學科學愛好者。本書假設讀者具備紮實的代數基礎，並對十九世紀的經典物理學框架有所瞭解。

評分☆☆☆☆☆

這本教材的封麵設計簡潔而有力，深藍色的背景上用白色和少許淡藍色的字體勾勒齣書名和作者信息，給人一種嚴謹、專業的印象。拿到手上，紙張的質感相當不錯，那種略帶磨砂的觸感，使得長時間閱讀時手指也不會感到疲憊。內頁的排版也體現瞭齣版方的用心，字體大小適中，行間距留得恰到好處，即便是復雜的數學公式也能清晰地辨認。翻閱目錄時，就能感受到作者在內容組織上的匠心獨運，從基礎概念的引入到高級主題的探討，邏輯鏈條清晰，層層遞進，讓人對即將展開的物理圖景充滿瞭期待。特彆是那些圖錶的繪製，綫條流暢，信息密度適中，極大地輔助瞭抽象概念的理解，這對於初學者來說無疑是一大福音。整體而言，這本書的物理形態和視覺呈現，已經為一場高質量的學習體驗打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名物理係的大三學生，自認為對經典物理有瞭一定的掌握，但在接觸量子世界時，總感覺隔著一層迷霧。市麵上很多入門書要麼過於口語化，缺乏必要的數學深度，要麼就是公式堆砌，讓人望而卻步。然而，這本書的敘述方式恰到好處地平衡瞭這兩者。作者在講解那些反直覺的量子現象時，並沒有急於拋齣復雜的數學工具，而是先用非常直觀、富有洞察力的語言勾勒齣物理圖像，讓人對“為什麼”産生興趣，然後再循序漸進地引入薛定諤方程、算符理論等核心框架。我尤其欣賞作者在關鍵概念，比如波函數坍縮和不確定性原理的討論部分所展現齣的耐心和細緻。他似乎總能預見到學生可能在哪裏産生睏惑，並在那個節點提供恰到好處的類比或補充說明，這種“帶著讀者走”的寫作態度，比單純的知識灌輸要有效得多。

評分☆☆☆☆☆

這本書的難度麯綫設置得相當精妙，對於已經接觸過基礎量子力學概念的研究生來說，它依然能提供新的視角和更深刻的理解。我特彆關注瞭其中關於散射理論和微擾論的應用章節。與其他書籍不同，這裏的推導過程被分解得極為細緻，每一步的物理意義都被清晰地標注齣來，這對於我獨立進行科研計算時復核思路非常有幫助。更值得稱道的是，作者在介紹完標準方法後，經常會穿插一些“前沿思考”或者“現代應用”的討論，例如量子信息處理中的某些基本構想，這使得教材內容緊跟時代脈搏，避免瞭淪為純粹的曆史迴顧。每次看完一個章節，我都感覺自己不僅掌握瞭一種計算技巧，更是對量子力學作為一種基本理論的內在美感有瞭更深的體會。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭大概兩個月的時間，每天堅持學習這本書的七成內容，最大的感受是它在培養讀者的“物理直覺”方麵做得非常齣色。很多抽象的數學操作，比如希爾伯特空間變換、對易子關係的應用，如果僅僅停留在機械計算層麵，很容易在遇到復雜問題時抓瞎。這本書的作者似乎深諳此道，他不僅僅是告訴我們“怎麼算”，更著重於解釋“為什麼這樣算”。例如，他對角化和本徵態的討論，完全是從物理觀測的必然性齣發來構建的，這使得原本枯燥的綫性代數工具，立刻擁有瞭鮮活的物理意義。這種強調物理圖像先於數學形式的教學方法，極大地降低瞭我對抽象符號的恐懼感，讓我覺得量子力學不再是高高在上的理論，而是可以被理解和掌握的工具。

評分☆☆☆☆☆

對於那些希望通過自學掌握量子力學精髓的愛好者或跨學科研究者來說，這本書的價值是不可估量的。它沒有為瞭“簡明”而犧牲嚴謹性，也沒有為瞭“教程”而堆砌難度。我發現，書中提供的例題和習題設計得非常巧妙，它們並非簡單的重復概念，而是常常需要讀者將不同章節的知識點進行整閤纔能解決。特彆是那些需要深入思考的討論題，極大地鍛煉瞭我的分析能力。解決這些問題後，你會有一種豁然開朗的感覺，仿佛那層籠罩在量子世界上的薄紗被輕輕揭開瞭一角。總而言之，這本書的深度和廣度達到瞭一個令人贊嘆的平衡點，它既是可靠的學術參考，也是一位耐心且博學的良師益友，能夠真正引導讀者從零開始，穩健地邁入量子物理的殿堂。