伯克利物理学教程（SI版）第4卷量子物理学（英文影印版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] E.H.威切曼（Eyvind H. Wichmann） 著

图书标签:

• 物理学
• 量子力学
• 伯克利物理学教程
• SI版
• 英文影印版
• 高等教育
• 教材
• 大学物理
• 量子物理
• 物理

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111464600

版次：1

商品编码：11475486

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-06-01

用纸：胶版纸

页数：423

编辑推荐

　　《伯克利物理学教程》中译本自上世纪七十年代印行以来已过去三十多年。然而，即便如此，时至今日国内高校从事物理教学的教师和选修基础物理课程的学生乃至研究生仍然感觉，由于本教程独具匠心的内容编排体系，作为一家之言，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事相关的研究工作而言，《伯克利物理学教程》依旧不失为一部极有阅读、参考价值的优秀教程。令人遗憾的是，由于诸多历史原因，曾经风靡一时的《伯克利物理学教程》如今在市面上已难觅其踪影，加之原版本以英制单位为主，使其进一步的普及受到一定制约。而近几年，国外陆续推出了该套教程的最新版本——SI版（国际单位制版）。在此背景下，机械工业出版社决定重新正式引进本套教程，并先期推出本教程的英文影印版，以飨读者！希望这部原汁原味的经典著作能满足物理教师的教学与研究之用，并满足相关专业的双语教学需求！

内容简介

　　《伯克利物理学教程（SI版）第4卷量子物理学（英文影印版）》阐述了量子物理学的基本原理和概念。全书共包括９章：导论、量子物理学中物理量的量值、能级、光子、实物粒子、测不准原理和测量理论、薛定谔波动力学、定态理论、基本粒子及其相互作用。作者在书中用了许多实验事实来说明量子物理学理论的根据，并特别着重于澄清对量子物理学的一些误解。书中还简要叙述了量子物理学在原子物理、分子物理、核物理和基本粒子等领域中的应用。
　　《伯克利物理学教程（SI版）第4卷量子物理学（英文影印版）》可作为高等院校物理学、应用物理学专业或其他理工科专业的教材或参考书，也可供相关科技人员参考。

作者简介

　　Eyvind H.Wichmann，1956年毕业于哥伦比亚大学，获物理学博士学位。自1957年起在加州大学伯克利分校任职。是美国物理学会会员。

精彩书评

　　该教程编写的意图，是尽可能地反映近百年来物理学的巨大进展，按照当前物理学工作者在各个前沿领域所使用的方式来介绍物理学。该教程引入狭义相对论、量子物理学和统计物理学的概念，从较新的统一的观点来阐明物理学的基本原理，以适应现代科学技术发展对物理教学提出的要求。当年《伯克利物理学教程》的作者们以巨大的勇气和扎实深厚的学识做出了杰出的工作，直到今天，回顾《伯克利物理学教程》，我们仍然可以从中得到许多非常有益的启示。
　　——赵凯华 陆果

目录

第1章　导论
第2章　量子物理学中物理量的量值
第3章　能级
第4章　光子
第5章　实物粒子
第6章　测不准原理和测量理论
第7章　薛定谔波动力学
第8章　定态理论
第9章　基本粒子及其相互作用

精彩书摘

　　教学说明
　　本书内容分成九章。每一章分成许多连续编号的小节，每一小节大致对应于一个概念或一连串思想中的一步。正文中的公式、图和表，均以所在的或有关的节号编号。正文中个别论题的专门参考文献列在脚注中。物理数据表列在附录中。每章末列有一些问题供思考，认真的学生应做这些问题中的很大一部分。
　　我参考的原始论文、其他教科书以及一些基本的评论文章都可以在《科学美国人》中找到。我想对我的学生读者提几点忠告。如果只阅读教科书，你得到的将是一个扭曲的物理图
　　像。教科书提供了一个有序、系统研究的框架，但它不可能反映物理学的丰富性和多样性背后
　　的故事。例如，本书对实验步骤的描述就非常缺乏。为了鼓励学生开始熟悉文献，我列出了论文的出处，这些论文报导了原始的研究。我并不期望学生们能阅读这些论文的一小部分，但遇
　　到感兴趣的课题时，我还是鼓励你去图书馆查找原始资源。你也许会发现其他令你感兴趣的论
　　文，并且很快你就会成为一个具有良好阅读习惯的读者。不要尝试去阅读那些你显然不具备必要知识储备的论文。以你目前的知识储备，图书馆有大量的论文可供你阅读，尤其是实验方面的，但你应该有所选择。至于应该阅读哪些内容，教师会给你进一步的建议。只需要做少量的准备工作，便可以阅读《科学美国人》中基本的评论文章，在这一阶段这一点非常有用，你能了解到目前的实验以及目前有趣的课题。
　　单位问题在本书中并非争议之点。教师可随其所好使用厘米·克·秒制或米·千克·秒制（唯一有不同的地方是精细结构常数的表示式）。常数都用这两种单位制列出。实验结果用实用单位制表示。在理论的讨论中我常把式子写成无量纲的形式，其中根本不出现单位。
　　下面我想评介一下每一章的内容，说明我的意图，并指出如何取舍。在正文中有些材料明确地用“提高课题” 标出。这些课题并不一定比所讨论的其他课题更高级，也不一定更困难。但它们是离开了本书的叙述主线的论题，因而可以完全略去而不会使其余内容难于理解。
　　第1章是一般性引论。其中讨论了量子物理的范围，评论了量子物理历史的某些方面。最重要的启示也许是这样一点，即量子物理适用于物理学中的所有部门，而不仅仅只与“微观”现象有关。在最简大纲中完全可以把第1章的大部分内容留作阅读作业，教师可把课堂讲授限于讨论第27～52小节中的材料，这些材料是与把普朗克常量引进物理学领域有关的。章末的问题不需要特别的预备知识，在最简大纲中所有问题都可以布置。
　　第2章是讲述微观物理中物理量的量值，其目的是让学生熟悉这些量值，发现物理常数的“自然”组合，并向学生说明如何在简单模型的基础上作简单的估计。我认为这些目的非常重要，因而本章，包括末尾的问题，值得仔细注意。在最简大纲中可以略去第47～57节。第3章是讲述能级，但不是关于能级发生的理论解释（这个解释放在第8章中）。采用这种有些独特的陈述次序，其理由是我想把所有需要一些微分方程知识的论题尽可能放到本书的后面。如果学生的预备知识足够，这一次序也可以改变。在第3章中我想给出能级系统和谱项图的现实例子，并说明如何根据自然界中存在能级系统这一经验事实推断出简单的结论。本章的一部分也可以留作阅读作业。一个应充分讨论的重点是寿命和能级宽度之间的联系（第14
　　～26小节）。
　　第4章是论述光子的波动性和粒子性，提出了重要的实验事实，并引导读者按量子力学的思想去思考这些事实。我认为这一章不应删节。
　　第5章讨论所有实物粒子的波动性。这样，读过第4和第5章的学生就会认识到所有自然界中发现的实物粒子都有波动性，而且他对于这一简单实验事实的直接含义将有一些概念。他还会认识到粒子的波动性并不与我们关于宏观物理学的经验相矛盾及为什么是这样。
　　……

前言/序言

　　本书是《伯克利物理学教程》的第４卷，论述量子物理学，是为已学过前面几卷大部分内容的读者而写的入门书。因而本书的理想读者是理工科二年级学生。鉴于最近五十年来物理学的发展，目前把对量子现象的全面学习推迟到二年级以后，似乎是不合理的和不公正的。一本分量适当的入门书无疑应该反映这些发展的某些部分。
　　我不相信学习量子物理学比学习物理学其他部分在实质上会更困难。在物理学的每一个领域中，我们既遇到我们认为是简单而明了的现象，也遇到很难用定量方式说明的现象。当然，
　　确曾有一个时期，所有量子现象被认为是非常神秘和错综复杂的。在最初探索这个领域的时期，物理学工作者确曾遇到一些真正的心理上的困难，这些困难一部分来自可以理解的偏爱于经典观点的成见，另一部分则来自于实验图像的不完整性。但是，对于今天的初学者，没有理由一定要重新制造这些同样的困难。现已确实知道，经典描述只是近似正确的，而且现在已可得到大批实验结果，来支持和阐明目前理论概念的各个方面。我坚信在已知的事实中，能够找到用初等方法处理起来既明确又足够简单，但又能阐明重要思想和原理的讨论题材。我不太相信，有指导地使学生去思考一系列选择得当的简单而又重要的物理事实时，他们还会感到量子现象比（例如）万有引力现象更神秘。
　　我写作本书的目的是提供有特征性的量子现象的例子，以使读者了解微观物理学中一些物理参量的典型数量级，并向他们介绍量子力学思想。我力图在我讨论的课题中包括对理解物理学来说特别重要的现象和问题。同时，我力图使讨论尽可能是初等的。我从微观物理学的各个领域选择了一些论题，但我并不想对这些领域中的任何一个提出详细而系统的说明。按照我的意见，这样的说明应留给三、四年级水平的课程。
　　本书对数学预备知识的要求适度。我只假定读者已学过微积分，包括常微分方程的初步介绍和一些矢量分析。为防止把注意力从物理问题转向技术性的数学问题，我已努力避免在这一
　　阶段采用数学上有困难的论题。凡是要求了解一些特殊函数性质或偏微分方程理论中分离变量法的课题，我都完全未予讨论。关于代数，我已颇为遗憾地断定，不应假定读者熟悉矩阵理论，所以，我已避免了以矩阵理论作为数学工具的一些论题。
　　我并不认为，要实现教程这一部分的总目的，需要在课堂上讲授本书的所有材料。相反，在选择讨论题材方面，我想给教师留下相当多的自由。为了帮助教师安排课程，我在后面的
　　“教学说明”中讨论了各章的具体目的，而且试图大致列出那些可以认为是必不可少的内容。除了在课堂上实际讲授的内容，本书还提供了一些阅读材料，我觉得这没有什么害处，因为总有一些学有余力的学生需要这些课堂之外的东西。

《电动力学导论：从麦克斯韦到现代应用》 （一本专注于经典电磁理论及其在现代物理学和工程学中应用的深入探讨） --- 第一部分：经典电磁学的基石与构建 第一章：静电学的核心原理与场论的建立 本书的第一部分将带领读者从最基础的电荷概念出发，系统性地构建起整个经典电磁学的宏伟框架。我们从库仑定律的精确表述入手，详细分析点电荷、电荷分布的静电力计算方法。重点章节深入探讨了电势的概念，如何通过势能来简化力的计算。随后，引入电场的核心数学工具——散度和旋度，为理解场的本质奠定基础。高斯定律作为静电学分野的关键，将被详细阐述其在对称性问题中的强大应用。拉普拉斯方程和泊松方程的求解方法，包括分离变量法、镜像法（或称镜面法）以及格林函数法，将作为解决复杂边界值问题的核心技术进行详尽的讲解，并辅以大量的工程和物理实例。 第二章：稳恒电流与磁场的起源 本章聚焦于电荷的稳定流动——电流。我们将详细分析电流密度、欧姆定律（从微观到宏观的视角），并讨论导体内电荷的漂移速度。随后，转向磁场的引入，从毕奥-萨伐尔定律出发，推导出各种典型电流分布（如无限长导线、载流线圈、螺线管）产生的磁场。安培环路定律作为磁场计算的另一重要工具，将被严格地与静电学中的高斯定律进行类比和对比。本章的难点部分将是矢量磁势 ($mathbf{A}$) 的引入，阐释其在解决复杂磁场问题中的优势，以及磁荷的假设与磁场旋度为零的物理意义。 第三章：电磁场的统一：麦克斯韦方程组的诞生与完备性 本章是全书的理论核心。我们将回顾法拉第电磁感应定律，并重点分析位移电流的概念，这是麦克斯韦天才的洞察，使电磁理论得以自洽。通过对前三章内容的整合与推广，我们将完整地推导出著名的麦克斯韦方程组——这组简洁而强大的偏微分方程，它们统一了电学、磁学和光学。本章将深入分析这些方程的积分形式与微分形式，并探讨它们在各种介质（真空、线性介质、各向异性介质）中的适用性。通过对麦克斯韦方程组的初步分析，我们将自然地导出电磁波的存在性，预示着下一部分的物理现象。 --- 第二部分：电磁波的传播、辐射与相对论基础 第四章：电磁波的传播与特性 在这一部分，我们将利用麦克斯韦方程组的微分形式，详细推导真空和理想介质中均匀平面电磁波的波动方程。重点分析波速、波长、频率以及波数等基本参数之间的关系。本章将详尽探讨电磁波的偏振态（线性、圆偏振、椭圆偏振），并展示如何利用琼斯矩阵或斯托克斯参数进行数学描述。对于非理想介质，我们将研究电磁波的衰减、色散现象，并专门讨论导体内（如金属波导）的集肤效应和波的传播特性。 第五章：电磁场的边界条件与波的反射和折射 电磁波在不同介质界面上的行为是理解光通信、光学器件和天线设计的基础。本章将严格地从麦克斯韦方程组的法向和切向分量推导出描述电磁场在理想导体、理想介质界面上的六个基本边界条件。随后，我们将应用这些条件，通过菲涅尔方程详细分析平面波在平面边界上的反射和折射规律，包括全内反射现象。同时，本章也将涉及电磁波在复杂几何结构（如波导和腔体）中的横电波（TE）和横磁波（TM）模式的求解，强调截止频率的概念。 第六章：电磁场的能量、动量与辐射 本章将从能量的角度审视电磁场。坡印廷定理（Poynting's Theorem）将被详细推导和分析，阐明电磁场中能量流动的方向和速率（坡印廷矢量）。此外，电磁场的动量密度和辐射压力也将被引入，这对于理解光帆等现代推进概念至关重要。随后，本书将转向电磁场的动态过程——辐射。我们将分析简谐运动电荷（如振荡电偶极子）的辐射场，推导出辐射功率的平方反比关系，并讨论天线理论中的基本概念，如辐射方向图和天线效率。 --- 第三部分：电磁学与狭义相对论的交汇 第七章：从洛伦兹变换到协变形式 本书的最后部分将实现电磁学与现代物理学的完美融合。我们将回顾狭义相对论的基本假设，并着重于洛伦兹变换的几何意义。本章的核心是将静电学和磁学的基本定律提升到四维时空的视角。我们将引入四维矢量——四维位置、四维电流密度，并最终构造出四维电磁势 $mathbf{A}^mu$。通过四维张量分析，本书将展示麦克斯韦方程组如何优雅地被统一为一个简洁的、洛伦兹协变的张量方程：法拉第张量 $F^{mu u}$ 的一阶微分形式。 第八章：相对论性电磁场与场变换 在协变形式的基础上，本章将推导出电场 $mathbf{E}$ 和磁场 $mathbf{B}$ 在不同惯性系之间如何变换的洛伦兹变换公式。这些公式不仅解释了为何磁场可以被视为运动电荷产生的电场，而且能够直接计算出由高速运动电荷产生的复杂电磁场分布。通过具体的例子，如一根载流导线在运动观察者看来所受的“磁力”如何完全由电场主导等，巩固读者对相对论电磁学核心思想的理解。 --- 本书特色与目标读者 本书旨在提供一个从经典理论到现代应用、从基础原理到相对论推广的完整、严谨的学习路径。它避免了过多的抽象代数和群论工具，更侧重于物理图像的清晰构建和数学工具（如矢量分析、偏微分方程）的熟练运用。本书适合物理学专业本科高年级学生、研究生，以及需要深入理解电磁场理论在工程（如微波技术、等离子体物理、光学工程）中应用的工程师作为核心教材或参考书。通过对麦克斯韦方程组的深入剖析和对电磁波传播的详尽讨论，读者将能够全面掌握经典电磁学的精髓，并为进入量子电动力学等前沿领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

提及《伯克利物理学教程》第四卷，量子物理学，我脑海中立刻浮现出一种“经典”的学术气息。我知道，这套书在物理学界享有极高的声誉，它的严谨性和深刻性是毋庸置疑的。 对于我来说，这本量子物理学，更像是一种精神上的“朝圣”。我并不指望能够立刻完全掌握所有内容，但它代表着我对物理学深入学习的一种决心和憧憬。我设想，当我翻开这本书时，会被其中清晰的逻辑结构、精炼的表述所吸引。我期待，那些抽象的量子力学概念，能在书中通过清晰的推导和恰当的例子，变得生动起来。 我尤其好奇，这本书的英文影印版，是否能更好地保留原有的学术风貌和严谨性。我想象着，当我徜徉在那些复杂的公式和深入的讲解中时，能够感受到一种智力上的愉悦，一种挑战极限的兴奋。这本书，对我来说，不仅仅是知识的载体，更是一种学习的态度和对科学的敬畏。我期待它能成为我通往理解量子世界的一扇坚实的大门。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的名字，尤其是“伯克利物理学教程”，本身就带有一种光环。当我得知第四卷是量子物理学，并且是英文影印版时，我的兴趣更是被点燃了。我虽然不是物理学的专业人士，但对世界运行的底层逻辑充满了好奇。 我常常会想象，当我在阅读这本书时，会是一种怎样的感受。是那种被清晰逻辑层层递进所带来的豁然开朗？还是在面对复杂公式时，一种智力上的挑战和满足？我听说，这套书的讲解方式非常注重物理直觉的培养，这一点对我来说尤为宝贵。我希望通过阅读，不仅仅是记住那些公式，更能理解公式背后的物理意义，能够“看到”电子在原子轨道上的运动，能够“感受”波粒二象性的奇妙。 当然，我也预见到，学习量子物理注定是一条充满挑战的道路。我期待这本书能给我带来那种“痛并快乐着”的学习体验。那种在反复琢磨一个概念后，突然理解了的喜悦，那种在解决一道难题后，成就感爆棚的瞬间。总而言之，我把它当作我探索宇宙奥秘的一块基石，充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

对于《伯克利物理学教程（SI版）第4卷量子物理学（英文影印版）》这本书，我虽然还没来得及去深入体会它的内容，但光是它的名头和系列就已经足够吸引我了。我一直认为，物理学，尤其是量子物理，是理解我们所处宇宙最深刻的语言之一。 我脑海中勾勒出的阅读场景是这样的：在一个安静的夜晚，点上一盏暖黄的台灯，翻开这本封面朴实却内涵丰富的书。我会期待，书中的讲解能够如同引人入胜的故事一般，将那些抽象的量子概念，比如叠加态、量子纠缠，以一种我能够理解，甚至可以说是“触摸”到的方式呈现出来。我深信，一套优秀的物理学教材，不仅能传授知识，更能点燃学习者的探索欲。 我期待这本书能帮助我建立起对量子世界的直观认识，而不仅仅是死记硬背公式。我渴望理解为什么量子世界如此“反常识”，但又为何能解释如此多的物理现象。我希望，通过这本影印版的英文原著，我能更直接地接触到那些物理思想的原貌，去感受那些伟大的物理学家们是如何思考和构建理论的。这本书，对我来说，更像是一扇通往微观奇境的钥匙，我迫不及待地想去转动它。

评分☆☆☆☆☆

这本《伯克利物理学教程》第四卷，量子物理学，对我来说，不仅仅是一本书，更像是一个精神图腾。我至今还记得，第一次在学长手中看到这套书时，那厚重的纸张和精炼的排版带来的震撼。虽然我不是物理专业出身，但我对科学探索的热情从未减退。量子物理，这个曾经只存在于科幻小说和大学课程介绍中的神秘领域，一直是我心中充满好奇的迷宫。 我知道，这套书以其严谨的逻辑和深刻的洞察力闻名。我期待着，当我最终能够静下心来，逐字逐句地啃读它时，能从中领略到物理学家们是如何一步步构建起我们对微观世界的理解的。我尤其好奇，书中的例题和习题部分，是否能如同传说中那样，既具有挑战性，又能有效地帮助我巩固所学。我并非指望能够立刻成为量子物理专家，但如果能通过阅读这本书，建立起一个初步的、扎实的知识框架，理解一些核心的概念，哪怕只是窥探到一丝量子世界的奥秘，我都将感到无比满足。

评分☆☆☆☆☆

这套《伯克利物理学教程》系列，尤其是第四卷的量子物理学，一直是我心目中物理学习的圣杯。虽然我还没来得及深入研读这本书（正因为如此，我才觉得我可以写下这篇“预判性”的评价，充满了期待和对美好未来的设想！），但仅仅是翻阅和听闻了无数前辈和同行的赞誉，就足以让我对其爱不释手。 首先，从印刷质量来说，英文影印版的选择本身就透露着一种对原汁原味的追求。我坚信，对于像量子物理这样充满精妙细节和独特表达的学科，能够直接阅读英文原著，能够捕捉到作者最本真的思考和最细致的推导，是至关重要的。想象一下，那些经典的公式、那些深邃的物理概念，在英文原版中呈现出来的独特韵味，是如何诱人的！而且，影印版往往在某种程度上保留了原版的版式设计，这种“复古”感，对于我这种追求学术情怀的人来说，简直是一种享受。我甚至可以想象，在某个宁静的午后，泡上一杯咖啡，手捧这本厚重的著作，感受纸张的触感，目光在密密麻麻的公式和文字间游走，那将是一种多么沉浸式的学习体验。我期待这本书能够成为我探索量子世界的忠实向导，引领我穿梭于微观粒子的奇妙旅程，理解那些令人费解却又充满魅力的物理现象。

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比国内的教材好很多，很注重物理思想。国内教材注重介绍知识，很难吸引人。

评分☆☆☆☆☆

好好好好好好好好好好

评分☆☆☆☆☆

非常非常棒的一套书，喜欢。。。

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SI制的好物理学课本4量子物理

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量子物理学 。

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工作需要，可惜英文生了！

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我已经完成了重力场方程一半的工作量，并且建立了一个标准的飞船模型。

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这本书太给力了,比较难买的书,没想到京东上就有货.不错,正在读.

评分☆☆☆☆☆

经典图书，值得拥有