高等学校“十一五”规划教材:量子力学(修订本)

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井孝功,赵永芳 著
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出版社: 哈尔滨工业大学出版社
ISBN:9787560320014
版次:2
商品编码:11200360
包装:平装
开本:16开
出版时间:2009-04-01
用纸:胶版纸
页数:439
字数:524000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《高等学校“十一五”规划教材:量子力学(修订本)》简明扼要地讲述了量子力学的基本概念和基本原理,特别注重对解决问题能力的培养。为此,每一章后面都附有若干典型习题的讲解和习题,书后给出7套模拟试题,以备读者检验学习效果之用。习题和模拟试题的解答可以在与《高等学校“十一五”规划教材:量子力学(修订本)》配套使用的《量子力学习题解答》中找到。
  在量子力学教学大纲界定的范围内,书中介绍了薛定谔方程的一些新的实用解法,诸如微扰论的递推公式、变分法的迭代公式、透射系数的递推公式等。为了克服读者在数学上可能遇到的困难,在求解线谐振子、圆谐振子、球谐振子和氢原子问题时,采用与特殊函数方程对比的方法直接得到相应的本征解,从而简化了求解过程。
  为了加深对基本概念的理解,书中特别强调了一些看似相同问题之间的差别和一些看似不同问题之间的联系。

目录

第1章 量子理论的诞生
1.1 黑体辐射与普朗克的量子假说
1.1.1 维恩和瑞利一金斯的黑体辐射公式
1.1.2 普朗克的黑体辐射公式
1.1.3 普朗克常数
1.2 光电效应与爱因斯坦的光量子假说
1.2.1 光电效应
1.2.2 爱因斯坦的光量子假说
1.3 原子光谱与玻尔的量子论
1.3.1 原子及其结构模型
1.3.2 原子光谱
1.3.3 玻尔的量子论
1.4 德布罗意物质波假说
1.4.1 光的波粒二象性
1.4.2 德布罗意物质波假说
1.4.3 物质波假说的实验验证
习题选讲1
习题1

第2章 波函数与薛定谔方程
2.1 波函数的统计诠释
2.1.1 波粒二象性的再讨论
2.1.2 波函数的概率波诠释
2.2 状态与状态叠加原理
2.2.1 状态与力学量的取值概率
2.2.2 波函数的归一化
2.2.3 状态叠加原理
2.3 薛定谔方程
2.3.1 薛定谔方程的建立
2.3.2 算符化规则
2.4 概率密度与概率流密度
2.4.1 概率守恒
2.4.2 概率守恒的物理解释
2.4.3 质量守恒和电荷守恒
2.4.4 波函数满足的自然条件
2.5 定态薛定谔方程
2.5.1 定态薛定谔方程的建立
2.5.2 定态
2.6 自由粒子
2.6.1 自由粒子的一维定态问题
2.6.2 自由粒子的三维定态问题
2.6.3 波包
习题选讲2
习题2

第3章 束缚定态问题
3.1 方形势阱
3.1.1 无限深方势阱
3.1.2 方形势阱
3.1.3 方形势阱的三个特例
3.2 一维多量子阱
3.2.1 束缚态能级满足的超越方程
3.2.2 应用举例
3.3 浜期
……

第4章 一维势垒隧穿问题
第5章 力学量的算符表示
第6章 中心力场
第7章 表象理论
第8章 自旋与角动量加法
第9章 近似方法
第10章 量子散射理论初步
第11章 量子多体理论
模拟试题
附录 参考文献

前言/序言


物理学前沿探索:经典理论的深化与现代图景的构建 本书内容简介 本书旨在为物理学、数学及相关工程技术领域的学生和研究人员提供一个深入且系统的前沿理论探索平台。内容聚焦于经典物理学在极端条件下的修正与拓展,以及20世纪以来新兴的物理学分支如何重塑我们对物质、能量和时空的基本认知。全书结构严谨,从基础概念的重温与深化入手,逐步过渡到复杂系统的建模与分析,力求在理论深度与应用广度之间找到一个完美的平衡点。 第一部分:经典物理的极限与修正 本部分首先对牛顿力学和经典电磁学进行了批判性回顾。我们不再满足于低速、宏观的经典描述,而是着重探讨这些理论在接近光速和微观尺度下的局限性。 第一章:相对论基础的再审视 本章详细阐述了狭义相对论的两个基本假设,并基于洛伦兹变换,系统推导了相对论性的动量和能量关系。重点分析了时间膨胀和长度收缩效应在粒子加速器物理中的实际意义。此外,本章深入讨论了著名的质能方程 $E=mc^2$ 的物理内涵,并将其应用于核反应的能量释放分析。对于广义相对论的引入,我们从等效原理出发,逐步构建了时空弯曲的概念模型,并讨论了其在理解引力场强度、光线偏折以及黑洞预测中的核心地位。我们将分析爱因斯坦场方程的简化形式,并在非极端情况下,验证其对牛顿引力的回归性。 第二章:热力学与统计物理的宏观与微观桥梁 本章致力于弥合宏观热力学定律与微观粒子行为之间的鸿沟。首先,对熵的统计力学解释进行了详尽的论述,特别是玻尔兹曼熵公式 $ ext{S} = k ln W$ 的物理意义和适用范围。我们详细考察了理想气体模型,并引入更复杂的模型来描述真实气体(如范德华方程)的非理想行为。在高级统计物理方面,本章深入探讨了系综理论,包括微正则系综、正则系综和宏正则系综的建立和应用。重点分析了玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计在描述大量全同粒子系统中的关键差异,并初步探讨了费米能级概念在固体物理中的基础作用。 第二部分:量子世界的奇异性与数学框架 本部分是全书的理论核心,旨在严谨地构建和理解描述微观世界的量子力学理论体系。 第三章:波粒二象性与量子化概念 本章从德布罗意假设出发,阐释了物质波的概念。通过对电子衍射实验的深入分析,确立了波函数 $Psi$ 的概率解释。重点讨论了海森堡不确定性原理($Delta x Delta p geq hbar/2$)的数学推导及其对物理观测的根本限制。本章还将介绍黑体辐射的普朗克假设和光电效应的爱因斯坦解释,强调能量的量子化是解决经典物理矛盾的关键。 第四章:薛定谔方程的求解与应用 本章的核心是发展和应用薛定谔方程。首先,推导了时间依赖和时间无关的薛定谔方程,并强调其在量子态演化中的核心地位。我们将通过一系列典型的“一维势阱”问题(如无限深势阱、有限深势阱、矩形势垒)来展示如何应用边界条件求解定态薛定谔方程,并计算能级和波函数。对于势垒穿透问题,将详细计算量子隧穿效应的概率,解释其在扫描隧道显微镜(STM)和核衰变中的重要性。 第五章:角动量与自旋的量子化 本章转向描述粒子的内在自由度。首先,建立角动量的算符代数,严格推导了角动量本征值和本征函数,强调角动量量子化在原子结构中的决定性作用。本章将详细讨论球谐函数作为空间角向波函数的角色。随后,引入自旋的概念,将其视为一种内在的、不可约的角动量。通过斯特恩-格拉赫实验的理论分析,确立了自旋量子数 $s$ 和磁量子数 $m_s$ 的取值规则,并简要概述泡利不相容原理在多电子原子电子排布中的指导意义。 第三部分:多体系统与近似方法 在掌握单粒子量子力学后,本部分聚焦于如何处理复杂系统的相互作用和求解解析困难的问题。 第六章:微扰论与近似求解技术 本章是处理实际物理问题的关键工具。我们将详细介绍非简并定态微扰论的一阶和二阶修正公式,并将其应用于例如微弱电场(斯塔克效应)或微弱磁场(塞曼效应)对原子能级的微小影响。随后,展开对简并微扰论的讨论,说明在能级简并情况下,必须先对哈密顿量矩阵进行对角化。对于依赖时间的微扰,本章将推导出“跃迁概率”的公式,重点讨论半经典近似下的“半经典跃迁率”。 第七章:散射理论的基本框架 散射实验是探测微观粒子相互作用截面的主要手段。本章从基本定义出发,引入散射波函数的形式和微分截面、总截面等关键物理量。着重介绍“玻恩近似”的建立过程及其适用条件。随后,将深入探讨“部分波分析法”,该方法通过将入射波分解为不同角动量分量的叠加,简化了势场散射问题的求解,使得计算可以集中于相移 $delta_l$ 的确定上。 第八章:从原子到分子:系统复杂性的提升 本章将前述理论应用于更复杂的物理实体。首先,回顾并深化对类氢原子能级的理解,并引入中心场近似来处理多电子原子(如氦原子)的结构问题。接着,转向双原子分子体系,阐述其能级(电子能级、振动能级、转动能级)的独立性与量子化特征。重点分析了分子光谱(如振动-转动光谱)如何通过这些量子化能级差异得到解释,从而连接到分子物理学的实际测量。 本书结构清晰,逻辑递进,旨在培养读者严谨的物理思维和扎实的数学工具运用能力,为未来深入研究凝聚态物理、粒子物理或量子信息科学打下坚实的基础。

用户评价

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我是一名对物理学有着浓厚兴趣的社会人士,并非科班出身,一直以来都对量子力学这个领域充满了好奇,但又因为其“高深莫测”的名声望而却步。偶然的机会,我看到了这本《高等院校“十一五”规划教材:量子力学(修订本)》,抱着试试看的心态购买了。读完之后,我不得不说,这本书成功地打破了我对量子力学的刻板印象。它并没有一开始就堆砌复杂的数学公式,而是从物理学史的角度出发,娓娓道来量子力学是如何一步步发展起来的,其中所遇到的困境、提出的革命性思想,都描绘得栩栩如生。我仿佛跟着那些伟大的物理学家们一起经历了一场思想的冒险。书中对一些关键概念,如“量子态”、“叠加态”、“退相干”等,都用了非常精妙的比喻和类比,即便是我这样没有专业背景的读者,也能大致理解其核心含义。它让我意识到,量子力学并非遥不可及,而是人类智慧的结晶,是理解宇宙奥秘的重要钥匙。这本书的叙述方式非常人性化,仿佛一位耐心渊博的老师在耳边细语,让我感到亲切且受益匪浅。

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这本《高等院校“十一五”规划教材:量子力学(修订本)》实在是太让我惊喜了!作为一名正在学习量子力学的学生,我之前接触过几本教材,但无一例外都让我感到枯燥乏味,公式推导冗长,概念解释晦涩。直到我翻开这本书,才发现原来量子力学也可以如此生动有趣。作者在讲解基本概念时,非常注重与物理直觉的联系,比如在解释波粒二象性时,并没有仅仅停留在抽象的数学描述上,而是通过生动的类比和形象的图示,让我一下子就理解了微观粒子为何会展现出如此奇特的性质。更难能可贵的是,书中对实验现象的引入也恰到好处,将理论与实际紧密结合,让我在掌握抽象理论的同时,也能感受到其背后的实验支撑,大大增强了我学习的信心。我尤其喜欢其中关于“不确定性原理”的阐述,它不仅仅是姆·海森堡的公式,更被赋予了哲学层面的思考,让我对微观世界的本质有了更深的敬畏。总而言之,这本书的叙事风格非常吸引人,语言也通俗易懂,对于初学者来说,绝对是一本能够点燃学习兴趣,并且能够真正理解量子力学精髓的入门佳作。

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作为一名从事了多年科研工作的博士生,我对教材的要求一向非常严苛。这次翻阅《高等院校“十一五”规划教材:量子力学(修订本)》,我主要是想了解其在“十一五”规划期间的修订方向和内容更新情况。总体而言,这本书在保持量子力学核心理论体系完整性的前提下,对一些前沿性的研究进展和新的教学方法进行了积极的融入。例如,在关于量子计算和量子信息的部分,增加了不少近期的研究成果和理论模型,这对于我们这些需要跟踪最新动态的研究者来说,无疑是一大福音。此外,书中在对一些经典问题进行讲解时,也采用了更现代化的视角,比如引入了更严谨的数学工具和更清晰的物理图像。我尤其欣赏其在数学推导上的严谨性,每一个步骤都清晰可见,为深入理解理论奠定了坚实的基础。虽然我个人已经掌握了量子力学的基本知识,但这本书依然能够提供给我一些新的启发和更深入的思考,尤其是在一些细节的处理上,体现出了作者深厚的学术功底和丰富的教学经验。

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我是一名对理论物理学有着深厚兴趣的爱好者,业余时间经常阅读相关的书籍。《高等院校“十一五”规划教材:量子力学(修订本)》这本书,给我带来了前所未有的学习体验。它的语言风格非常流畅,不像一些学术著作那样艰深晦涩,反而充满了学术的魅力。书中对于一些抽象概念的解释,都力求做到精准而易懂,例如在解释“算符”这个概念时,作者并非直接给出定义,而是通过类比物理量与数学算符之间的对应关系,让我能够从操作层面去理解其本质。我尤其赞赏书中在介绍完基本概念后,都会立即引入相关的物理应用,比如对原子光谱的解释,对晶体结构的研究等等,这让我能够看到量子力学在现实世界中的巨大价值,也极大地激发了我深入学习的动力。这本书的编排逻辑清晰,内容详实,参考文献也十分丰富,为我进一步的阅读和研究提供了宝贵的线索。这是一本既有学术深度,又不失可读性的优秀教材。

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我是一名即将毕业的本科生,正在为考研做准备。量子力学一直是我的一个薄弱环节,很多概念都模模糊糊,做题更是困难重重。《高等院校“十一五”规划教材:量子力学(修订本)》这本书,可以说是我考研路上的“及时雨”。首先,这本书的章节安排非常合理,从最基础的普朗克假设、光电效应开始,层层递进,难度逐渐增加,让我能够循序渐进地掌握知识。其次,每章后面都配有大量的例题和习题,而且例题的讲解非常详细,不仅给出了解题步骤,还深入分析了题目背后的物理思想,让我能够举一反三。最让我惊喜的是,书中还专门辟出了“疑难解答”的板块,针对一些学生普遍感到困惑的问题,给出了清晰的解释,这对于我这种喜欢刨根问底的学生来说,简直太友好了。这本书让我对量子力学不再感到畏惧,而是充满了信心,相信在它的帮助下,我一定能顺利通过考研。

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同事第二次考研了,名牌大学的研究生。

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真是好书,赞

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旧约次经和新约次经

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简单翻了一下,内容还不错

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同事第二次考研了,名牌大学的研究生。

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还行还行……还行……

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真是好书,赞

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关于圣经的书汗牛充栋,没有任何一本书的研究著作有如此之多。那为什么还要再增加一本呢?帮助读者了解圣经内容的书很多,但是解释圣经从何而来的书却很少。这本《圣经的来源》概述了圣经起初是如何被默示,成为正典,被作为神圣的文学阅读,被抄成古希伯来文和希腊文抄本,被翻译成为世界上各种语言。

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高效,快速;有深度,有利于能力的提高.值得购买和学习,为将来高薪做准备!

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