中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吳大猷 著

圖書標籤:

• 物理學
• 量子力學
• 原子物理
• 理論物理
• 中國科學技術經典文庫
• 科學
• 教育
• 教材
• 經典
• 學術

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030287274

版次：1

商品編碼：12155400

包裝：平裝

叢書名： 中國科學技術經典文庫

開本：16開

齣版時間：1983-08-01

用紙：膠版紙

頁數：144

字數：181000

正文語種：中文

內容簡介

　　《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》為著名物理學傢吳大猷先生的著述《理論物理》（共七冊）的第二冊，《理論物理》是作者根據長期從事的教學實踐編寫的一部比較係統全麵的大學物理學教材，本冊主要敘述由量子論的創立至量子力學誕生前的物理學發展，內容分甲、乙兩部，甲部介紹輻射理論、量子論對固體比熱、光電現象、氫原子光譜、Bohr理論、Sommerfeld理論等，乙部扼要敘述原子的光譜及結構等。在一些章節之後還附有附錄和習題供讀者研討和學習。
　　《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》根據中國颱灣聯經齣版事業公司齣版的原書翻印齣版，作者對原書作瞭部分更正，李政道教授為《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》的齣版寫瞭序言，我們對原書中一些印刷錯誤也作瞭訂正。
　　《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》可供高等院校物理係師生教學參考。

內頁插圖

目錄

序言
總序
本冊前言

甲部 量子論（1900-1925）
第1章 黑體輻射
1．1 定義與基本關係
1．2 黑體輻射之經驗定律
1．3 Rayleigh-Jeans定律與Wien定律
1．4 Planck之量子論
附錄
習題
第2章 愛因斯坦之光量子理論與波一質點之二象性
2．1 光量子理論
2．2 光電效應
2．3 Compton效應
第3章 固體之比熱與量子論
3．1 Dulong-Petit定律
3．2 愛因斯坦（1905）理論
3．3 Debye（1912）理論
3．4 Born與von Karman理論
3．5 聲子（phonon8）
習題
第4章 氫原子的Bohr理論
第5章 Bohr理論之改進（Sommerfeld理論）
5．1 相對運動
5．2 橢圓軌道
5．3 精細結構之理論
習題
第6章 空間量子化與Zeeman效應
6．1 空間量子化與Stern-Gerlach實驗
6．2 Zeeman效應
6．3 氣體的順磁化率隨溫度之變化
習題
第7章 對應原理
習題
第8章 古典力學對量子論之應用
8．1 量子化條件與緩漸不變數（adiabatic invariants）
8，2氫原子
8．3 Zeeman效應
第9章 愛因斯坦的躍遷理論
9．1 躍遷係數
9．2 受激（或誘發）放射
9．3 內稟的概率（Inherent probability）
9．4 邁射（maser）與雷射（laser）的理論
第10章 分子的振動一轉動光譜
10．1 雙原分子的振動
10．2 綫性分子的轉動
10．3 異極分子（heteropolar molecule）的振動一轉動光譜
10．4 多原分子
習題
第11章 Boltzmann，Bose-Einstein與Fermi-Dirac統計：在量子論的應用
11．1 Boltzmann統計
11．2 Planck公式的Bose理論
11．3 氣體的Bose-Einstein統計
11．4 Fermi-Dirac統計
11．5 三種統計的性質
習題
參考文獻
……

乙部 原子構造與光譜

前言/序言

　　本冊的主要目標，是敘述由量子論的創立為起點，至量子力學誕生前的20年物理學的發展。在19世紀的末一年代中，電磁學、熱力學及統計力學等皆已發展至相當完善階段，故當時應用這些“古典物理”的基本理論於黑體輻射能量之光譜分布問題而遭遇到基本性的（矛盾性的）睏難時，誠是物理學發展史中所未有之大挑戰，量子論之創建，使物理學轉入一新的階段。
　　甲部簡述瞭輻射理論、量子論對固體比熱、光電現象、氫原子光譜、Bohr之理論、Sommerfeld之理論等。第1章的最詳盡參考書為Jammer之著，詳述輻射理論發展的經過，為深入明瞭物理學（量子論及量子力學）的發展所應讀的。
　　第8章所用的古典力學基礎，可參閱本書《古典動力學》乙部，第11章略述古典統計及Bose-Einstein、Fermi-Dirac量子統計，目的是為瞭解本冊所論及的幾項問題，如（1）金屬中的自由電子的比熱，（2）黑體輻射的Planck氏公式，（3）原子中的電子的分布等。這章嫌過簡略，可參閱本書《熱力學、氣體運動論及統計力學》之第三部。
　　乙部對原子的光譜及結構，作一扼要的敘述。原予光譜的研究，先受量子論Bohr理論的刺激，於20世紀一二十年代中，猛速發展。至20世紀20年代，積實驗的結果及理論之發展，物理學又麵臨一時機，而有矩陣力學、波動力學，或總稱量子力學的創立。量子力學使物理學又重新改奠其基礎觀念及方法，本冊所述的，是量子力學發展前夕的原子物理學狀態——經驗結果，理論的觀念及方法，為進而研習量子力學的基礎。
　　有人以為古典物理和量子論既已為量子力學所取代，吾人不必費時力於此，而經由量子力學著手。這是一種不健全的觀點。須知物理學的發展史中，每一重大進展，都是建立於前此的知識上；必須明瞭“問題”之所在，作新的觀察及理論，不是憑空一蹴而就。本冊希望於一個學期中，以導遊的方式，介紹近代物理學的一重要部門，為習量子力學的進階。
　　本冊初稿，是由中國颱灣交通大學韓建珊和褚德三教授譯成，特此緻謝。

理論物理精粹：從經典到前沿的探索 本書聚焦於理論物理學的核心領域，帶領讀者深入探究支撐現代物理學大廈的基石理論。內容涵蓋瞭從宏觀宇宙的結構到微觀粒子的行為模式，旨在係統梳理和闡釋那些經過時間檢驗、並在當代科學研究中發揮著決定性作用的物理學框架。 第一部分：經典場論的完備性與局限 本部分將從經典力學的邏輯起點齣發，詳細剖析拉格朗日力學和哈密頓力學的數學結構及其物理意義。我們將探討變分原理在構建物理定律中的核心作用，如何通過最小作用量原理導齣牛頓定律以及更普遍的運動方程。特彆地，本章會深入分析保守係統和守恒量之間的深刻聯係，闡明諾特定理在物理學中的普適性與重要性。 隨後，我們將轉嚮經典電磁場理論。這部分內容將以麥剋斯韋方程組為中心，對其進行詳盡的解讀。從靜電場和靜磁場的建立，到電磁波的産生、傳播和湮滅，本書將全麵展現電磁現象的統一性。我們不僅會推導電磁場的波動方程，還會探討在不同介質和邊界條件下的解法，包括波導理論的初步概念。對洛倫茲變換下場量如何變換的討論，將自然地引齣狹義相對論的必然性。 第二部分：時空觀念的革命——狹義相對論 本章的核心在於闡釋愛因斯坦的狹義相對論。我們將從對光速不變原理的深刻反思開始，構建四維時空（閔可夫斯基空間）的概念框架。詳細分析時間膨脹、長度收縮、相對論性多普勒效應等奇異而精確的現象。通過動量和能量的相對論性修正，我們將推導齣著名的質能關係式 $E=mc^2$，並討論其在核物理和粒子物理中的基礎意義。本節還將觸及相對論性動力學，為理解高速運動中的粒子行為奠定堅實基礎。 第三部分：引力的幾何化——廣義相對論的結構 廣義相對論是現代物理學中最具美學和數學深度的理論之一。本部分將首先迴顧經典牛頓萬有引力定律的不足，隨後介紹愛因斯坦等效原理的核心思想。我們將深入探討黎曼幾何的基礎，包括流形、度規張量、協變導數以及裏奇張量，這些是描述彎麯時空幾何的數學工具。 本書將聚焦於愛因斯坦場方程的推導過程及其物理含義。我們將分析場方程的精妙之處——物質（能量-動量張量）決定瞭時空的幾何形狀，而時空的幾何形狀反過來決定瞭物質的運動軌跡（測地綫）。我們將詳細討論場方程的幾個重要解，例如：史瓦西解（描述非鏇轉、不帶電的球對稱星體周圍的時空，是黑洞理論的起點）、弗裏德曼-勒梅特-羅伯遜-沃爾剋（FLRW）度規（描述均勻且各嚮同性的宇宙模型，是現代宇宙學的基礎）。對水星近日點的進動、引力紅移等經典觀測證據的重述，將鞏固讀者對該理論的信心。 第四部分：經典物理學的終結與新的量子基礎 本部分是理論物理學範式轉變的關鍵所在，它為進入微觀世界的探索鋪平瞭道路。我們將迴顧經典物理學在描述黑體輻射和光電效應時遇到的“災難”，這些難題預示著經典物理學的邊界。 我們將詳細介紹普朗剋對能量量子化的假設及其深遠影響。隨後，轉嚮愛因斯坦對光電效應的成功解釋，確立瞭光的粒子性（光子概念）。緊接著，本書將闡述玻爾模型的成就與局限性，它成功解釋瞭氫原子光譜的規律，但其半經典性質也暴露瞭其作為過渡理論的本質。 核心在於對德布羅意物質波概念的引入，它統一瞭光和物質的波粒二象性。這一認識將直接導嚮海森堡矩陣力學和薛定諤波動力學的建立。我們將對比這兩種形式的等價性，並深入分析波函數 $Psi$ 的概率詮釋及其對物理實在的根本性挑戰。最後，本部分將探討不確定性原理（或稱測不準原理）作為量子力學基本假設的地位，標誌著我們對確定性物理圖景的告彆，進入一個概率性的微觀世界。 第五部分：深入量子力學——多粒子係統與微擾理論 在建立瞭基本量子力學框架後，本章著重於解決更復雜的實際問題。我們將詳細討論全同粒子的處理方式，包括費米子和玻色子的區彆，泡利不相容原理的物理意義及其在原子結構中的核心作用。 隨後，我們將係統介紹微擾理論，這是處理那些無法精確求解的哈密頓量（即真實物理係統）的有效工具。我們將區分定態微擾論和含時微擾論。定態微擾論將用於計算原子在外部電場或磁場中（如斯塔剋效應和塞曼效應）的能級移動，理解這些精細光譜結構來源。而含時微擾論則用於計算係統在外部時變場作用下的躍遷概率，這對於理解輻射過程和激光原理至關重要。 第六部分：角動量與自鏇的量子描述 本部分聚焦於量子力學中極其重要的守恒量——角動量。我們將超越經典力學中矢量角動量相加的直觀理解，采用對易關係和梯算符的方法構建抽象的角動量代數。我們將詳細推導齣軌道角動量的本徵值和本徵函數（即球諧函數）。 隨後，我們將引入自鏇這一純粹的量子力學概念，它不對應任何經典物理量，但對粒子行為起著決定性作用。我們將處理自鏇的角動量代數，並討論總角動量的閤成（如自鏇-軌道耦閤），這些是理解原子能級結構和原子光譜精細結構的關鍵步驟。 本書結構嚴謹，數學推導詳盡，旨在為理論物理、粒子物理、凝聚態物理等領域的研究者和高年級學生提供一個全麵而深入的理論準備。它強調從基本原理齣發，構建起連接經典宏觀世界與現代微觀世界的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

這本《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》雖然我尚未深入細讀，但僅從書名就能感受到其厚重的學術分量。我一直對物理學的宏大敘事，特彆是量子力學和原子結構這兩個概念的演進充滿好奇。迴想大學時期，第一次接觸到量子力學的概念，那顛覆性的“波粒二象性”和“不確定性原理”如同開啓瞭一扇全新的世界大門，讓我既興奮又迷茫。這本書的名字恰好點齣瞭我最感興趣的核心。我特彆希望能在這本書中找到關於量子力學發展曆程的詳細梳理，不僅僅是那些抽象的數學公式，更希望能夠理解那些偉大的物理學傢們是如何一步步推導齣這些革命性的理論，他們的思考過程，甚至是那些“靈光一閃”的瞬間。原子結構的研究，從盧瑟福的原子模型到玻爾模型，再到後來的量子力學模型，每一步都凝聚瞭人類智慧的結晶。我期待這本書能以清晰易懂的方式，介紹這些模型的提齣、實驗證據的支持以及它們各自的局限性。對於非物理學專業背景的讀者而言，如何消化這些高深的理論是一個挑戰，但我相信這本書的“經典文庫”定位，應該會包含一些能夠引導入門的綫索，或許可以通過一些曆史故事、思想實驗來輔助理解。我希望這本書能成為我探索量子世界和原子奧秘的一本可靠嚮導，讓我能夠更深入地理解我們所處世界的微觀本質。

評分☆☆☆☆☆

《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》這本書的名字，一下子就戳中瞭我的興趣點。雖然我不是物理學傢，但對現代物理學的發展，尤其是那些徹底改變我們對世界認知的理論，始終保持著一份好奇和敬畏。量子論，對我而言，是一個充滿魔幻色彩的領域。想象一下，一個粒子可以同時處於多種狀態，或者兩個粒子可以瞬間“心靈感應”地影響對方，這些都與我們基於宏觀經驗構建的物理世界觀有著天壤之彆。我希望這本書能夠深入淺齣地解釋量子力學的基本原理，比如疊加態、測量問題、量子糾纏等，並能提供一些曆史背景，讓我們理解這些概念是如何在20世紀初被孕育齣來的。同時，原子結構的研究也是我非常感興趣的部分。從最初的不可分割論，到電子的發現，再到原子核的結構，以及量子力學如何描述電子在原子核周圍的運動，這是一個由淺入深、不斷揭示事物本質的過程。我期待這本書能夠詳細介紹這些關鍵的實驗和理論突破，並能以一種引人入勝的方式呈現，讓我們這些非專業讀者也能體會到科學探索的魅力，並對微觀世界的運作方式有一個更清晰、更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

讀到《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》這個書名，我的思緒立刻被拉迴到那個波瀾壯闊的科學革命時代。我本身在業餘時間就熱衷於閱讀科普讀物，尤其對那些能夠揭示宇宙奧秘的物理學理論情有獨鍾。量子論，這個詞本身就充滿瞭神秘和顛覆感，它所描述的微觀世界與我們日常經驗截然不同，這種反差讓我著迷。我非常渴望在這本書中能夠看到關於量子力學發展史的詳細敘述，瞭解那些偉大的科學傢們如何突破瞭經典的束縛，如何從實驗現象中提煉齣抽象的數學框架，以及他們之間是如何交流、辯論，共同推動理論的進步。特彆是關於原子結構的研究，從早期樸素的原子模型到量子力學描述的原子軌道，這是一個不斷深入、不斷修正的過程，其中蘊含著人類認識自然的非凡曆程。我期望這本書能夠清晰地勾勒齣這一演進的脈絡，不僅僅是公式和定理的堆砌，更能體現齣科學思想的閃光點和理論構建的邏輯。對於我這樣一位充滿好奇心的讀者而言，能夠通過這本書深入理解量子論和原子結構的核心思想，無疑是一種精神上的享受和智識上的提升。

評分☆☆☆☆☆

《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》這本書的封麵設計就透著一股子嚴謹和曆史感，讓人不由自主地對其內容産生敬意。雖然我本人在工作中接觸的並非物理學，但長久以來，我對那些能夠解釋世界運行規律的宏大理論始終抱有極大的興趣。特彆是量子論，它帶來的微觀世界觀徹底顛覆瞭經典物理的宏偉圖景，其蘊含的概率性、非決定性等哲學思辨，更是讓我反復咀嚼，試圖從中領悟宇宙更深層次的奧秘。我非常期待在這本書中，能夠找到對量子論發展曆程中那些關鍵人物和關鍵實驗的詳細闡述。例如，普朗剋的能量量子假說為何會被提齣，愛因斯坦如何解釋光電效應，以及海森堡、薛定諤等人如何建立起完整的量子力學體係。同時，原子結構的演變過程，從道爾頓的原子論到湯姆孫的“梅子布丁”模型，再到盧瑟福的核式原子模型，以及玻爾模型對原子光譜的解釋，每一步都充滿瞭科學的智慧和探索的勇氣。我希望這本書能夠以一種既保留其學術嚴謹性，又兼顧普及性的方式，帶我進入量子世界和原子結構的奇妙殿堂，讓我能夠更全麵、更深刻地理解這兩個塑造瞭現代物理學基石的偉大理論。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到《中國科學技術經典文庫·物理捲 理論物理（第二冊）：量子論與原子結構》這本書，我就被它嚴謹而又不失深邃的標題吸引住瞭。雖然我不是物理學領域的專業研究者，但對於科學的求知欲一直是我前進的動力。這本書的題目直接觸及瞭現代物理學的兩大基石：量子論和原子結構。我一直對量子力學那看似反直覺的奇妙現象感到著迷，比如量子糾纏、疊加態這些概念，它們挑戰瞭我們日常生活中形成的物理直覺。我希望能在這本書中找到對這些概念的清晰解釋，不僅僅是概念的羅列，更希望能夠瞭解它們是如何被發現、被證明的，以及它們對整個物理學乃至我們對宇宙的認識産生瞭怎樣的深遠影響。原子結構的研究更是打開瞭我們窺視物質世界最小組成單元的窗口。從早期對原子不可分的樸素認識，到後來發現原子內部還有更復雜的結構，如電子、質子、中子，再到量子力學對原子軌道和電子行為的描述，這是一個充滿瞭智慧與探索的曆程。我期待這本書能夠係統地梳理這些重要的裏程碑，並且能夠用一種相對易於理解的方式呈現給讀者，即使是像我這樣對理論物理有著濃厚興趣但專業知識有限的讀者，也能從中獲得深刻的洞見。這本書的齣現，無疑是為我們這些渴望瞭解科學前沿的普通讀者提供瞭一個寶貴的學習機會。