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M.O.Scully，M.S.Zubairy 著

圖書標籤:

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• 光子
• 量子力學
• 電磁場
• 原子物理
• 非綫性光學
• 腔量子電動力學
• 量子信息
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• 光學物理

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 世界圖書齣版公司

ISBN：9787506249669

商品編碼：28791747255

包裝：平裝

齣版時間：2000-04-01

圖書基本信息
圖書名稱	量子光學
作者	M.O.Scully,M.S.Zubairy
定價	98.00元
齣版社	世界圖書齣版公司
ISBN	9787506249669
齣版日期	2000-04-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本
商品重量	0.4Kg

內容簡介

The field of quantum optics has witnessed significant theoretical and experimental developments in recent years. This book provides an in-depth and wide-ranging introduction to the subject, emphasizing throughout the basic principles and their applications. 　　The book begins by developing the basic tools of quantum optics, and goes on to show the application of these tools in a variety of quantum optical systems, including lasing without inversion, squeezed states and atom optics. The final four chapters are devoted to a discussion of quantum optical tests of the foundations of quantum mechanics, and to particular aspects of measurement theory. 　　Assuming only a background of standard quantum mechanics and electromagic theory, and containing many problems and references, this book will be invaluable to graduate students of quantum optics, as well as to researchers in this field.

作者簡介

目錄

Preface 1. Quantum theory of radiation 2. Coherent and squeezed states of the radiation field 3. Incoherent states of the radiation field 4. Field-field and photon-photon correlation interferometry 5. Atom-field interaction - semiclassical theory 6. Atom-field interaction - quantum theory 7. Lasing without inversion and other effects of atomic coherence and interference 8. Quantum theory of damping - density operator and wave function approach 9. Quantum theory of damping - Heisenberg-Langevin approach 10. Resonance fluorescence 11. Quantum theory of laser - density operator approach 12. Quantum theory of laser - Heisenberg-Langevin approach 13. Theory of the micromaser 14. Correlated emission laser: concept, theory and analysis 15. Phase sensitivity in quantum optical systems: applications 16. Squeezing via non-linear optical processes 17. Atom optics 18. The EPR paradox, hidden variables and Bell Theorem 19. Quantum nodemolition measurements 20. Quantum optical tests of plementarity 21. Two-photon interferometry,the quantum measurement problem,and more Index

編輯推薦

文摘

序言

光影之間：經典光學原理的深度探索 本書簡介 《光影之間：經典光學原理的深度探索》是一部全麵、深入探討經典光學領域基礎理論與前沿應用的學術專著。本書旨在為物理學、電子工程、材料科學等相關專業的學生、研究人員以及緻力於光學領域探索的工程師們，提供一個嚴謹、係統且富有洞察力的學習和參考平颱。我們立足於十九世紀麥剋斯韋電磁場理論的堅實基礎，係統梳理瞭光作為一種電磁波的本質屬性，並詳細闡述瞭其在宏觀尺度下所展現的全部經典現象。 全書結構嚴謹，邏輯清晰，從光的基本性質齣發，層層遞進，最終涵蓋瞭現代光學中的關鍵分支。我們摒棄瞭對量子力學描述的引入，將全部論述嚴格限定在經典電磁理論的框架內，確保內容的高度聚焦與深度。 第一部分：光的基礎——電磁波的本徵 本書伊始，首先對麥剋斯韋方程組進行詳盡的數學推導和物理意義闡釋。我們著重討論瞭在無源、無耗散介質中，光波的傳播特性，包括平麵波、球麵波的解析錶達，以及波的各項基本參數——頻率、波長、波數和相速的精確定義。 隨後，詳細分析瞭光波的偏振現象。從光的橫波性質齣發，係統介紹瞭綫偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的數學描述及其相互轉換。我們引入瞭瓊斯矩陣（Jones Calculus）和斯托剋斯參量（Stokes Parameters）工具，為後續復雜偏振態的分析奠定必要的數學基礎。關於偏振態的測量方法，如使用起偏器和檢偏器組閤，以及利用波片進行偏振態鏇轉的物理過程，均進行瞭細緻的剖析和實例演示。 第二部分：幾何光學的迴歸與拓展 盡管幾何光學是對光的近似描述，但它在工程實踐中仍具有不可替代的地位。本部分從費馬原理（Principle of Least Time）齣發，嚴格推導齣光的反射定律和摺射定律（斯涅爾定律）。 我們隨後將重點放在成像係統的設計與分析上。詳細討論瞭理想透鏡和平麵、球麵的反射鏡的成像原理。對瞳孔、光圈、放大率、焦距等關鍵參數進行瞭精確的定義和計算。書中特彆關注瞭成像係統中的像差理論。這部分內容是本書的亮點之一，我們超越瞭簡單的第三級像差（如球差、彗差、像散、場麯和色差）的定性描述，深入到惠更斯-吉布斯（Huygens-Gibbs）理論框架下，對像差的量化分析進行瞭細緻的推導。我們展示瞭如何利用光綫追跡法（Ray Tracing）結閤微分幾何的方法，精確計算實際光學元件製造公差對成像質量的影響，這對於精密光學儀器的設計至關重要。 第三部分：波動光學——乾涉與衍射的盛宴 波動光學的核心在於光波的疊加原理，即乾涉和衍射現象。 在乾涉部分，我們首先確立瞭相乾性的概念，區分瞭空間相乾性和時間相乾性。係統迴顧瞭楊氏雙縫乾涉實驗的定量分析，並將其推廣到多縫乾涉（光柵）的情況，詳細分析瞭光柵的衍射級次、分辨本領以及其在光譜分析中的應用。隨後，書中深入探討瞭薄膜乾涉現象，包括牛頓環和邁剋爾遜乾涉儀的工作原理及其在精密測量中的應用，重點解析瞭反射和透射光束之間的相位關係是如何精確控製的。 衍射部分是本書的另一核心。我們從惠更斯-菲涅耳原理齣發，建立起衍射積分的數學模型。對單縫衍射、圓孔衍射進行瞭嚴格的傅裏葉光學分析。重點講解瞭夫琅禾費衍射的遠場特性，並將其與菲涅耳衍射的近場特性進行瞭對比。關於陣列衍射（如光柵）和衍射極限（Resolution Limit）的討論，則將理論與實際儀器的分辨能力緊密結閤。 第四部分：光的傳播與介質相互作用 本部分著眼於光在不同介質中的傳播特性。 首先，詳細分析瞭光在各嚮異性介質（如晶體）中的傳播現象，特彆是雙摺射（Birefringence）的物理機製。通過引入光場的雙摺射矢量和波法綫與光綫之間的差異，深入解釋瞭單摺射和雙摺射晶體對偏振光的行為。我們對反射和摺射定律在這些復雜介質中的推廣形式——菲涅耳方程進行瞭全麵的推導和討論。 接著，本書探討瞭光的吸收、散射與色散。對吸收光譜的蘭伯特-比爾定律（Beer-Lambert Law）進行瞭深入的背景分析，並探討瞭介質的摺射率隨頻率變化的色散現象。散射方麵，我們聚焦於瑞利散射（Rayleigh Scattering），解釋瞭天空呈藍色的宏觀原因，並簡要討論瞭米氏散射的適用範圍，完全基於經典的電磁場與粒子相互作用理論。 第五部分：先進光學器件的經典描述 在全書的最後，我們將前述的原理應用於現代光學係統。詳細分析瞭光的耦閤與傳輸，包括光導縴維的模式理論（基於全內反射的幾何近似分析，不涉及模式的量子化特性）。對光學係統的傅裏葉變換特性進行瞭詳盡的論述，解釋瞭光學係統作為空間濾波器在圖像處理中的潛在作用。 結語 《光影之間：經典光學原理的深度探索》力求以嚴謹的數學工具和深刻的物理洞察，為讀者勾勒齣一幅完整、精確的經典光學圖景。本書的深度和廣度，確保瞭它不僅是一本優秀的教材，也是一部值得在案頭長期參考的專業工具書。它證明瞭，即使在量子物理的時代背景下，經典光學理論依然是理解和設計絕大多數日常和工業光學係統的基石。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭整整一個夏天的時間來消化這本書，過程相當煎熬，但其中關於量子信息處理與量子光學交匯點的那幾章，簡直是醍醐灌頂。作者在這個特定領域展現齣瞭超凡的洞察力，他沒有將量子光學僅僅視為一個研究光場特性的學科，而是將其定位為未來信息技術的核心基礎設施。特彆是他處理綫性光學量子計算時，對“幺正演化”和“測量”這兩個核心操作的細膩區分和闡述，讓我對波函數坍縮的物理實在性有瞭全新的認識。書中的插圖雖然不多，但每一個都經過深思熟慮，比如那個展示光子自發輻射圖案的二維俯視圖，其信息密度遠超同類書籍中的任何一張圖。然而，這種前沿的聚焦也帶來瞭代價，那就是對一些更基礎、但同樣重要的光學背景知識的省略。例如，如果你對偏振光學或非綫性晶體效應的經典描述不夠熟悉，那麼書中那些直接基於量子場論的偏振態變換推導，就會顯得異常晦澀難懂。我不得不頻繁地去翻閱本科階段的《光學》教材，來彌補這種背景知識的缺失。所以，這本書更像是“量子光學的高級應用集錦”，而非“從零開始的量子光學入門”。它要求讀者自帶一個紮實的經典光學知識庫，否則，閱讀體驗會非常受挫。

評分☆☆☆☆☆

當我拿起這本書時，我期待的是一場關於光與物質如何共舞的詩意探索，但讀完後，我感覺自己更像是一個剛剛參加完一場極其嚴肅的學術研討會，腦子裏塞滿瞭公式和物理圖像，卻少瞭那麼一點點直觀的領悟。這本書的敘事風格是極其剋製的，幾乎所有的篇幅都用在瞭對理論模型的精確構建和數學證明上，這無疑保證瞭其學術的嚴謹性，但也犧牲瞭故事性和可讀性。舉例來說，關於腔量子電動力學（Cavity QED）的章節，作者用瞭大段篇幅去詳細討論瞭邊界條件對零點能的影響，雖然細節無可挑剔，但對於我這種更關注實驗現象的讀者來說，我更希望看到關於法布裏-珀羅腔中光子壽命延長效應的更直觀的物理圖像或實驗案例分析，而不是純粹的微擾理論展開。這種“重理論、輕應用”的傾嚮使得本書在傳達“為什麼要做這個實驗”的動機方麵顯得略為蒼白。我發現自己經常需要跳齣書本，去查閱最新的實驗論文，纔能將書中的抽象理論與現實中的光束整形、單光子源製備等具體技術聯係起來。總而言之，它是一部閤格的理論基石，但對於渴望靈感和啓發，希望看到前沿應用如何激發新理論誕生的讀者來說，這本書提供的燃料可能需要自己添加一些“火花”。

評分☆☆☆☆☆

這部厚重的《量子光學》實在讓人又愛又恨，愛的是它所揭示的那個微觀世界的精妙與詭譎，恨的是那種抽絲剝繭般的嚴謹推導常常讓我感覺大腦在進行一場高強度的有氧運動。初翻此書，那些密密麻麻的狄拉剋符號和薛定諤方程的變體就足以讓初學者望而卻步，仿佛直接被扔進瞭一個充滿數學怪獸的深海。我記得為瞭理解其中關於光場與原子相互作用的半經典理論那一部分，我足足在圖書館裏泡瞭三天，對照著好幾本不同的經典教材纔勉強勾勒齣清晰的脈絡。作者在處理Jaynes-Cummings模型時的那種行雲流水般的數學操作，雖然令人嘆服，但對我來說，更像是一場華麗的魔術錶演——我看到瞭結果，卻對中間的每一個步驟都充滿瞭敬畏和一絲絲的睏惑。這本書的優勢在於其覆蓋的廣度，它不像某些專著那樣隻聚焦於某一個狹窄的分支，而是試圖搭建一個宏觀的知識框架，從基礎的量子力學概念過渡到量子噪聲理論和相乾態的製備，這使得它更像是一部“量子光學的百科全書”，可惜的是，對於那些渴望快速上手實驗的讀者來說，這種深度帶來的信息過載感是相當明顯的。我最終的結論是，這本書更適閤作為研究生階段的參考書或進階教材，而不是入門讀物，它要求讀者已經對綫性代數和復分析有著非常紮實的基礎，否則，每一次閱讀都會變成一次對自身數學功底的嚴峻考驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度是毋庸置疑的，它無疑會成為未來幾十年內量子光學領域重要的參考資料。其中最令我印象深刻的是對Squeezed State（壓縮態）的詳盡討論。作者從基礎的對易關係齣發，逐步構建齣壓縮態的生成、量化以及其在引力波探測（如LIGO）中的實際應用潛力，這種從最微小的數學構造到宏大工程應用的跨越，極大地拓寬瞭我的視野。然而，這種對理論完備性的追求，也使得本書在麵對“新興”或“爭議性”話題時顯得過於謹慎。例如，在涉及量子光學的哲學詮釋，或者關於光場介質中的非綫性響應的超越經典描述時，作者大多采取瞭保守的、被廣泛接受的數學框架，而較少探討那些尚處於爭論中的前沿猜想或新興實驗技術。這使得本書在學術上非常“安全”，但也缺少瞭那麼一絲“冒險精神”和對未來可能性的展望。對於那些熱衷於探索學科邊界、渴望看到不同理論模型碰撞火花的讀者來說，可能會覺得這本書的結論收得太快，未能充分展開辯論的空間。它更像是教科書的終極版本，而非思想的孵化器，嚴謹有餘，激進不足。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量絕對是頂級的，這在厚重的理工科教材中算是難能可貴瞭。紙張的質感非常好，長時間閱讀下來眼睛的疲勞感相對較輕，這對於我這種習慣於在深夜颱燈下啃書的“夜貓子”來說，是一個巨大的加分項。不過，光有好的外殼是不夠的，內容上的組織方式卻讓我有些摸不著頭腦。它似乎采用瞭一種“螺鏇上升”的講解結構，但這種上升的梯度掌握得並不均勻。有些章節，比如介紹量子噪聲和壓縮態光的部分，其難度麯綫像是一堵垂直的峭壁，你感覺自己剛踏上第一個颱階，下一秒就被重力拉瞭迴來。而在另一些章節，例如對光傳播的經典描述過渡到量子場論視角的介紹，則顯得過於冗長和保守，仿佛作者在小心翼翼地，生怕觸碰到任何可能引起爭議的解釋性描述。我尤其睏惑於書中對Bloch方程的引入方式，它似乎是突然齣現的，並沒有在前麵給予足夠的鋪墊來解釋它在描述原子能級躍遷中的必要性，這讓整個邏輯鏈條感覺像是被強行接駁瞭一段。總而言之，這本書在物理上的深度毋庸置疑，但其教學設計上的連貫性和節奏感，確實有待商榷，它更像是某位大師多年研究成果的流水賬記錄，而非精心雕琢的教學藍圖。