量子力學衍義 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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寜西京 編

圖書標籤:

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齣版社： 科學

ISBN：9787030343949

商品編碼：16822022630

叢書名： 量子力學衍義

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量子力學衍義
	曾用價	89.00
	齣版社	科學齣版社
	版次	1
	齣版時間	2012年06月
	開本	16
	作者	寜西京
	裝幀
	頁數	368
	字數	442
	ISBN編碼	9787030343949

內容介紹
首先，深入分析、概括瞭初等量子力學的主要內容，以使讀者掌握該理論的基本思想與基本結構（章，第二章），然後依次講授相對論波動方程，費曼路徑積分，二次量子化方法，量子場論基礎，量子電動學基礎，量子散射理論。




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《光影之謎：經典光學理論的現代詮釋》 一、 緒論：可見世界的基石與未解之謎 自人類開始仰望星空，對光本質的探究便從未停歇。從古代哲學傢對光綫直綫傳播的樸素觀察，到牛頓時代的微粒說與惠更斯的光波說的激烈交鋒，光學一直是物理學皇冠上最耀眼的寶石之一。然而，盡管經曆瞭漫長的發展，經典光學理論在描述某些極端現象時仍顯露齣其局限性。本書《光影之謎：經典光學理論的現代詮釋》並非旨在推翻經典理論的輝煌成就，而是緻力於對現有理論框架進行一次深刻的、麵嚮未來的審視與梳理，並探索如何利用更宏大的視角，為那些懸而未決的“光影之謎”提供更為自洽的解釋。 本書將深入剖析光作為一種電磁波的本質，聚焦於其在宏觀尺度上所展現的波動特性，以及這些特性如何構築瞭我們所感知的視覺世界。我們不涉及量子化的能量包（光子）的概念，而是完全基於麥剋斯韋方程組所構建的電磁場理論，對光的傳播、乾涉、衍射和偏振現象進行詳盡而嚴謹的闡述。 二、 光的波動性：從惠更斯到夫琅禾費的嚴謹推導 本書的第一部分，著重於鞏固和深化讀者對經典光波動理論的理解。 1. 麥剋斯韋方程組的電磁場描述： 我們從電磁場的基本動力學方程齣發，推導齣光波方程。詳細闡述瞭光速的由來，以及電場和磁場矢量在光波傳播中的相互關係和正交性。此處，我們嚴格限製在宏觀介質中，不引入任何關於能量量子的假設，僅依賴於電磁場的連續變化。 2. 惠更斯-菲涅耳原理的幾何重構： 惠更斯原理是理解波前傳播的基石。本書將采用更為現代的積分形式——菲涅耳衍射積分，來取代傳統的幾何作圖法。重點分析瞭近場（菲涅耳區）和遠場（夫琅禾費區）的數學差異及其物理意義。特彆關注瞭孔徑函數和傳播核（Kernel）在描述衍射現象中的關鍵作用。 3. 乾涉現象的定量分析： 雙縫乾涉是光波動性的最直接證據。我們將詳細分析不同光源相乾性的要求，並對楊氏乾涉實驗的條紋亮度、間距以及對比度進行精確的數學建模。此外，本書還將深入探討薄膜乾涉，特彆是牛頓環和邁剋爾遜乾涉儀的工作原理，展示光波疊加如何精確地決定瞭可見光的色彩和亮度分布。 4. 衍射理論的深入探討： 衍射是光波繞過障礙物傳播的必然結果。本書將花費大量篇幅講解單縫衍射、圓孔衍射（艾裏斑）以及光柵衍射。對於夫琅禾費衍射，我們將利用傅裏葉變換的視角，清晰展示物體空間分布與遠場光場分布之間的對偶關係，為現代光學成像係統（如顯微鏡和望遠鏡）的極限分辨率奠定理論基礎。 三、 光的偏振現象：電場矢量的空間取嚮 偏振是光具有橫波屬性的有力證明。本書的第二部分專注於光的偏振態及其演化。 1. 綫性、圓偏振與橢圓偏振： 我們將從電場矢量的軌跡齣發，定義三種基本的偏振態。著重分析瞭圓偏振光如何由兩個正交、相位差為$pi/2$的綫偏振光疊加而成，並討論瞭右鏇與左鏇圓偏振的物理區彆。 2. 偏振光的産生與轉換： 詳細討論瞭通過反射、吸收（如起偏器）和雙摺射（如棱鏡和晶體）産生偏振光的機製。布儒斯特角現象的推導將嚴格基於菲涅耳公式，展示電磁波在界麵上的反射係數和透射係數如何依賴於入射角和偏振方嚮。 3. 雙摺射與波片： 在各嚮異性介質中，光速取決於其傳播方嚮和偏振方嚮。本書將利用光學張量和摺射率橢球的概念，清晰地闡述雙摺射現象，並解釋四分之一波片和半波片如何精確地改變光的偏振態，這是調控光信號的核心技術。 四、 光的傳播與介質相互作用：宏觀電動力學的視角 第三部分將視角從理想真空轉嚮復雜介質，探討光與物質的宏觀相互作用。 1. 摺射率與色散關係： 深入分析摺射率的物理起源，即介質中電荷在外加電磁場作用下的極化響應。我們將詳細闡述柯西公式（Cauchy Formula）和色散理論在宏觀層麵解釋不同顔色光在介質中傳播速度差異的原因，而不訴諸於量子能級躍遷。 2. 光的吸收與散射： 雖然本書側重經典理論，但我們仍需在宏觀電磁場框架下解釋光在介質中強度的衰減。對於吸收，我們將其視為介質分子對電場能量的持續性耗散。對於瑞利散射（如天空呈藍色），我們將基於偶極子輻射理論，解釋為什麼短波長的光比長波長的光更容易被小尺度粒子散射。 3. 介質中的波： 探討電磁波在導電和非導電介質中的傳播特性，包括趨膚深度（Skin Depth）的概念，以及電磁波在等離子體中的傳播限製，這為射頻工程和電磁屏蔽提供瞭基礎。 五、 光學係統的設計與成像限製 本書的最後一部分將理論應用於實際的光學係統設計，重點分析瞭經典光學理論所預示的“極限”。 1. 幾何光學的局限性與像差理論： 盡管我們聚焦於波動光學，但對幾何光學中存在的球差、像差、彗差等像差的討論是必要的。我們將分析這些像差的幾何成因，並簡要介紹如何通過增加鏡片數量和復雜麯麵來“校正”或最小化這些偏離理想點的偏差。 2. 衍射極限： 經典波動光學最終導嚮瞭阿貝衍射極限（Abbe Diffraction Limit）。本書將嚴格證明，無論光學元件的質量多高，由於光的衍射性質，任何係統都無法分辨齣小於特定尺寸（與波長和數值孔徑相關）的兩個點光源。這一極限是基於光場在空間中的傅裏葉變換特性得齣的，代錶瞭經典光學在分辨力上的天然屏障。 3. 結論與展望（非量子）： 《光影之謎》總結瞭經典電磁理論在描述光的所有宏觀現象中的強大能力，同時也明確指齣瞭其在解釋諸如黑體輻射、光電效應等現象時的徹底失敗。本書旨在為讀者提供一個堅實、無縫銜接的經典光學知識體係，使其能清晰地區分哪些問題可以通過電磁場理論完美解決，哪些現象則預示著需要更深層次的物理革命。它是一部對電磁波作為經典實體進行全麵、深入的“復盤”之作。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試著將這本書與其他幾本我手邊的經典物理書籍進行對比，發現這本書在某些特定主題上的處理方式獨樹一幟。比如，它對角動量和自鏇的處理，似乎更加側重於群論在其中的應用，而非僅僅停留在算符的代數操作上。這種處理方式，雖然使得初期的門檻提高瞭，但一旦跨越瞭這個鴻溝，後續在處理更復雜的多體問題時，就會發現這種基礎打得有多麼紮實。另外，作者在習題設計上也非常精妙，很少有那種純粹計算性的練習題，更多的是引導性的、需要深入思考纔能得齣結論的“思考題”。這些題目往往不是為瞭檢驗你是否記住瞭公式，而是為瞭檢驗你是否真正理解瞭概念背後的物理圖像和數學邏輯。每解決一道這樣的題目，都帶來一種成就感，仿佛自己也參與瞭一次小型的理論建構過程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事結構給我留下瞭極其深刻的印象，它不像傳統的教科書那樣，按照曆史發展的順序來講解理論，而是采取瞭一種更加內在、更加“自洽”的組織方式。它仿佛是從最基礎的公理齣發，然後像滾雪球一樣，層層遞進地構建起整個理論的宏大框架。在某些章節，我甚至能感受到一種近乎於哲思的韻味，作者不僅僅是在告訴我們“是什麼”，更在引導我們思考“為什麼必須是這樣”。例如，在討論測量問題時，作者對不同詮釋的剖析，展現齣一種超脫於純粹計算的洞察力。這種結構安排，使得知識點之間的內在聯係被極大地強化瞭，一旦掌握瞭前幾章的核心思想，後續內容的理解就會變得水到渠成。它要求讀者像建築師一樣去思考，而不是像搬運工那樣去記憶。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的特點，我認為在於其語言風格的精準與剋製。通篇讀下來，幾乎找不到一句多餘的、煽情的話語。文字像手術刀一樣鋒利而精確，每一個詞語的選擇都服務於最嚴謹的物理描述。它沒有試圖去“取悅”讀者，而是以一種平等的姿態，邀請那些準備好的人共同進入理論的殿堂。這種寫作風格，讓我在閱讀時保持著高度的專注，因為你知道，任何一絲走神，都可能錯過一個關鍵的邏輯銜接點。對於那些習慣瞭用大白話來解釋復雜概念的讀物來說，這本書無疑是一個清醒劑。它迫使我們必須用物理學的語言來思考，而不是用日常的直覺來套用。這種對學術純粹性的堅持，使得這本書的價值超越瞭時間，成為瞭一個值得反復研讀的知識載體。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭很長時間纔真正進入這本書的節奏，它不像市麵上很多流行的科普讀物那樣，用大量的比喻和故事來降低理解門檻。這本書的風格是極其“硬核”和嚴謹的，它似乎默認讀者已經具備瞭紮實的數學基礎和一定的經典物理學背景。初讀時，我感覺像是直接被推到瞭知識的懸崖邊，大量的符號和公設撲麵而來，讓人感到一種智力上的挑戰。然而，正是這種不妥協的態度，讓我體會到瞭物理學研究的真實麵貌。作者在闡述基本原理時，那種步步為營的邏輯推進，沒有絲毫的含糊其辭，每一個定理的提齣都像是經過瞭韆錘百煉的必然結果。尤其是在處理對稱性與守恒律的聯係時，那種數學美感簡直令人心馳神往。對於那些真正想深入理解其數學骨架和哲學根基的人來說，這本書無異於一座金礦，但對於隻想瞭解基本概念的初學者，可能會感到挫敗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常考究，那種略帶磨砂質感的封麵摸起來有一種沉穩的年代感，讓人聯想到那些經典物理學的著作。內頁的紙張選擇也很有品味，既保證瞭閱讀的舒適度，又避免瞭反光對觀察圖錶造成乾擾。我特彆欣賞的是字體排版，疏密得當，即使是那些復雜的公式推導，在這樣的布局下也顯得條理清晰，不再是令人望而生畏的一團亂麻。作者在處理一些概念的引入時，似乎花費瞭大量的心思去營造一種氛圍，仿佛帶領我們走進瞭一個邏輯嚴密、結構精巧的思維迷宮。書中的插圖，雖然數量不多，但每一張都恰到好處地印證瞭理論的抽象，比如某個關於態疊加的示意圖，用極簡的綫條勾勒齣瞭深邃的物理內涵，這比冗長晦澀的文字描述要有效得多。總的來說，作為一本物理教材或參考書，它在物理層麵之外，在“閱讀體驗”這個維度上，也達到瞭一個很高的水準，讓人願意沉下心去啃讀那些硬核的內容。