具体描述
本书使用了严谨的数学,并有仔细的推导,内容循序渐进,使教学能深入浅出,也适合读者自学。
作者简介
程檀生, 1962年毕业于北京大学物理专业。此后一直在北京大学物理系从事理论物理教学和科研工作,其中1984年赴德国图宾根大学( University of Tübingen)理论物理研究所、1985年赴美国卡内基-梅隆大学(Carnegie Mellon University)物理系工作。1993年起享受国务院发给的政府特殊津贴。先后主讲“原子核物理”“中高能核物理”“量子力学”等课程。曾任北京大学“量子力学”课程主持人及“周培源基金讲席”主讲教授。主要从事原子核集体运动、对关联和原子核中的夸克集团效应的研究。曾合著《低能及中高能原子核物理学》 (北京大学出版社,1997年)。获得奖项有:1985年度国家教委科学技术进步一等奖(“关于原子核集体运动形态和核内新自由度的研究”,1986年);北京大学科学研究成果二等奖(“原子核对关联及高自旋态的研究”,1986年);北京大学教学优秀奖(1998年);主持的北京大学“量子力学”课程,2003年被评为北京市高等学校精品课程,2008年被评为2008年度国家精品课程。
目录信息
1.1 辐射的微粒性 (2)
1.2 原子结构的稳定性 (9)
1.3 物质粒子的波动性 (12)
习题 (16) 第二章 波函数与波动方程 (17)
2.1 波粒二象性 (18)
2.2 波函数的统计解释———概率波 (20)
2.3 波函数的性质,态叠加原理 (21)
2.4 含时间的薛定谔方程 (32)
2.5 不含时间的薛定谔方程,定态问题 (42)
2.6 不确定关系 (44)
习题 (51) 第三章 一维定态问题 (53)
3.1 一维定态解的共性 (53)
3.2 隧穿效应和扫描隧穿显微镜 (57)
3.3 势垒散射 (60)
3.4 方势阱散射 (64)
* 3.5 波包散射和时间延迟 (65)
3.6 一维无限深方势阱 (67)
3.7 宇称,有限深对称方势阱,双δ势阱 (69)
3.8 一维谐振子势的代数解法 (77)
* 3.9 周期场中的运动 (86)
3.10 相干态 (90)
习题 (95) 第四章 量子力学中的力学量 (99)
4.1 力学量算符的性质 (99) 4.2 厄米算符的本征值和本征函数 (106)
4.3 连续谱本征函数“归一化” (112)
4.4 算符的共同本征函数 (118)
4.5 力学量平均值随时间的变化,运动常数,埃伦费斯特定理 (128)
习题 (132) 第五章 变量可分离型的三维定态问题 (136)
5.1 有心势 (136)
5.2 赫尔曼-费恩曼(Hellmann-Feynman)定理 (156)
5.3 三维各向同性谐振子 (157)
5.4 带电粒子在外电磁场中的薛定谔方程,恒定均匀场中 带电粒子的运动 (160)
* 5.5 连续谱中的束缚态 (167)
习题 (169) 第六章 量子力学的矩阵形式及表示理论 (173)
6.1 量子体系状态的表示 (173)
6.2 狄拉克符号介绍 (174)
6.3 投影算符和密度算符 (182)
6.4 表象变换,幺正变换 (189)
6.5 平均值,本征方程和薛定谔方程的矩阵形式 (192)
6.6 量子态的不同描述 (197)
习题 (203)
* 第七章 量子力学的算符代数方法———因子化方法 (206)
7.1 哈密顿量的本征值和本征矢 (206)
7.2 因子化方法的一些例子 (208)
7.3 形状不变伴势和谱的超对称性 (214)
7.4 算符代数法和奇异势之解 (220)
7.5 同谱势和连续谱中的束缚态之解 (225)
习题 (230) 第八章 自旋 (232)
8.1 电子自旋存在的实验事实 (232)
8.2 自旋———微观客体特有的内禀角动量 (234)
8.3 碱金属的双线结构 (243) 8.4 两个自旋为1/2的粒子的自旋波函数 (250)
8.5 纠缠态 (252)
8.6 爱因斯坦、帕多尔斯基和罗森佯谬 贝尔不等式 (255)
8.7 全同粒子交换不变性———波函数具有确定的置换对称性 (259)
习题 (269) 第九章 量子力学中束缚态的近似方法 (272)
9.1 定态微扰论 (272)
9.2 变分法 (297)
* 9.3 达尔戈诺-刘易斯方法 (302)
* 9.4 双原子分子 (309)
习题 (318) 第十章 含时间的微扰论———量子跃迁 (321)
10.1 量子跃迁 (321)
10.2 微扰引起的跃迁 (326)
10.3 磁共振 (332)
10.4 绝热近似 (337)
10.5 贝利(Berry)相位 (342)
习题 (346) 第十一章 量子散射的近似方法 (348)
11.1 一般描述 (348)
11.2 玻恩近似,卢瑟福散射 (352)
11.3 有心势中的分波法和相移 (357)
11.4 共振散射 (363)
11.5 全同粒子的散射 (367)
习题 (371)
* 第十二章 量子力学的经典极限和WKB近似 (373)
12.1 量子力学的经典极限 (373)
12.2 WKB近似 (376)
习题 (386) 附录Ⅰ 数学分析 (388)
Ⅰ.1 矢量分析公式 (388)
Ⅰ.2 正交曲面坐标系中的矢量分析公式 (389) 附录Ⅱ 一些有用的积分公式 (391) 附录Ⅲ δ函数 (393)
Ⅲ.1 δ函数的定义和表示 (393)
Ⅲ.2 δ函数的性质 (395)
Ⅲ.3 δ函数的导数 (397) 附录Ⅳ 特殊函数 (398)
Ⅳ.1 合流超几何函数 (398)
Ⅳ.2 贝塞尔函数 (400)
Ⅳ.3 球贝塞尔函数 (401)
Ⅳ.4 厄米多项式 (403)
Ⅳ.5 勒让德多项式和连带勒让德函数 (404)
Ⅳ.6 球谐函数 (408) 附录Ⅴ 角动量的基本关系 (412) 附录Ⅵ 基本物理常数表 (420) 答案和提示 (422) 参考书目 (426) 索引 (427)
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
在阅读了大约三分之一的内容后,我不得不说,作者在概念的引入和解释方面做得非常出色。他并没有一开始就抛出一堆复杂的数学公式,而是循序渐进地从一些经典的实验现象入手,比如黑体辐射、光电效应等,巧妙地引出量子概念的必要性。这种从现象到理论的讲解方式,极大地降低了理解门槛,让像我这样的初学者也能逐步建立起对量子世界的直观感受。他对波粒二象性的阐述尤为精彩,用通俗易懂的比喻,结合具体的实验案例,让我深刻理解了微观粒子所展现出的奇异行为。同时,书中穿插的那些关于量子力学发展史的片段,也让我对那些伟大的物理学家们在探索未知过程中所付出的努力和智慧有了更深的认识,这不仅仅是学习知识,更是一种精神的传承。我特别欣赏作者在处理抽象概念时,所展现出的耐心和细致,他总是能找到恰当的语言和类比,让那些看似难以捉摸的理论变得生动起来。
我对书中关于薛定谔方程及其应用的讲解印象尤为深刻。作者花了相当大的篇幅来阐述这个核心方程的由来和意义,并且通过各种简单的势阱模型,比如一维无限深势阱、有限深势阱以及谐振子等,展示了如何利用薛定谔方程来求解微观粒子的能级和波函数。这些例子生动地展示了量子力学在描述原子和分子结构方面的强大威力。我尤其喜欢他对“波函数”这个概念的解释,它不仅仅是一个数学工具,更是描述粒子状态的物理量,其模的平方代表了在某个位置找到粒子的概率密度。这种概率性的描述,正是量子力学与经典力学最根本的区别之一,也正是它最令人着迷的地方。通过对这些基本模型的深入分析,我仿佛看到了一个全新的物理图景在我眼前展开。
这本书的装帧设计着实令人眼前一亮,深邃的蓝色封面上,银色的标题“现代量子力学基础(第2版)”仿佛承载着宇宙中最神秘的规律,散发着一种内敛而强大的吸引力。拿到手中,纸张的质感也相当不错,厚实而光滑,翻阅时不会有粗糙感,页边也处理得很干净,没有多余的毛边。我特别喜欢封面那种简洁而不失深度的设计,没有过多的装饰,只是通过色彩和字体的搭配,就营造出一种严谨而又充满探索精神的氛围,非常符合我对物理学书籍的期待。虽然我还没能深入阅读其内容,但仅凭这第一印象,就觉得这是一本值得细细品味的书籍。我甚至把它放在书架上,每次看到它,都会有一种想要立刻打开它,沉浸在量子世界的冲动。这种视觉上的愉悦感,无疑为即将开始的学习之旅打下了良好的基础,让我在还未触及公式和理论之前,就已经对它充满了敬意和好奇。
阅读过程中,我发现作者在物理图像的构建上非常用心。他并没有仅仅停留在数学公式的层面,而是努力帮助读者建立起对量子现象的直观理解。例如,在讲解量子隧穿效应时,他通过类比一个球能否穿过一个山丘的经典情景,然后对比量子力学中粒子穿越势垒的可能性,这种生动的对比让我在脑海中形成了清晰的画面。他又用“概率波”的概念来解释这种现象,说明粒子并不是“穿过去”,而是有一定的概率在势垒的另一侧出现。这种对物理图像的重视,让我在面对那些反直觉的量子现象时,能够保持冷静,并通过理解其内在的物理逻辑来克服困惑。对我而言,理解“为什么”比仅仅记住“是什么”更为重要,而这本书恰恰在这方面做得非常出色。
在介绍原子光谱时,作者从玻尔模型开始,逐步过渡到更完善的量子力学模型,解释了原子中电子的能级是量子化的,并且电子在不同能级之间的跃迁会吸收或放出特定能量的光子,从而形成离散的原子光谱。我对书中用量子力学原理来解释不同元素的特征光谱线,以及这些光谱在天文学和化学分析中的应用描述感到非常着迷。他不仅介绍了基本原理,还强调了量子力学在理解物质性质,如化学键的形成、材料的导电性等方面的重要作用,这让我深刻体会到量子力学并非仅仅是关于微观粒子的抽象理论,而是理解我们所处世界运行规律的基石。
这本书的排版风格非常清晰,章节划分合理,段落之间留有适当的间距,阅读起来非常舒适。文字大小适中,不会感到吃力,也没有出现印刷模糊的情况。公式和图表的标注也非常规范,我能够轻松地找到对应的解释。我特别喜欢书中对一些关键概念和公式的强调,通常会使用加粗或者不同的字体颜色,这有助于我在阅读时快速抓住重点。同时,附录中包含了一些有用的数学工具和参考资料,这对于解决习题或者深入研究某些专题时非常有帮助。整体而言,这本书的编辑质量非常高,能够为读者提供一个良好的阅读体验,这是许多理工科书籍常常被忽视但却至关重要的一环。
书中对于不确定性原理的阐述,也达到了一个相当高的水准。作者不仅给出了海森堡不确定性关系式的数学推导,更重要的是,他深入浅出地解释了其物理含义,说明了我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量,这种限制并非由于测量仪器的不足,而是微观粒子本身固有的属性。他通过对一个被束缚住的波包进行分析,形象地展示了当波包越窄(位置越确定)时,其频率成分就越复杂(动量分布越宽),反之亦然。这种基于波的直观解释,让我对这一核心概念有了更深刻的理解。而且,他还在文中提到了不确定性原理在实际应用中的意义,比如在原子核物理和粒子物理中的重要性,这进一步拓展了我对这一原理的认识,让我意识到它并非只是一个抽象的理论。
作者在讨论量子纠缠时,用到了“幽灵般的超距作用”这一比喻,让我对这个看似违反直觉的现象有了初步的认识。他解释了当两个粒子处于纠缠态时,无论它们相距多远,测量其中一个粒子的状态会瞬间影响到另一个粒子的状态。虽然书中尚未深入探讨贝尔不等式及其违反,但我已经能从中感受到量子世界的神奇之处。作者并没有止步于描述现象,而是引导读者去思考这种关联背后的物理机制,即便在理论上尚未完全解释清楚,但这种探索性的态度,极大地激发了我进一步学习的兴趣。这种对前沿问题也敢于触及并进行初步探讨的做法,让这本书不仅仅是一本教材,更像是一扇通往量子世界深处的大门。
这本书的语言风格非常严谨,同时又不失一定的文学性,作者在叙述复杂的物理概念时,能够恰当地运用一些形象的比喻,让那些抽象的理论变得更加生动和易于理解。我尤其欣赏他对于科学探索过程的描述,字里行间透露出一种对真理的不懈追求和对未知的好奇心。这种人文关怀与科学精神的结合,使得本书不仅仅是一本单纯的教科书,更是一部关于科学思想的启迪之作。它不仅仅教会了我知识,更激发了我对科学研究的热情和对物理世界的好奇心,让我开始思考,在这个由量子规则主导的微观世界里,还隐藏着多少未被我们发现的奥秘。
这本书的习题设计也非常有深度和针对性。每一个章节后面都附带了不同难度的习题,从基础的概念巩固到需要深入思考的理论推导,都涵盖得很全面。我尝试做了几道稍有挑战性的题目,发现它们不仅仅是在检验我对公式的掌握程度,更是引导我去理解理论背后的物理意义。有些题目甚至需要结合章节中讲解的不同概念进行综合运用,这极大地锻炼了我的逻辑思维能力和解决问题的能力。而且,书中还提供了部分习题的详细解答,这对于我这样自学的人来说,简直是雪中送炭。在遇到困难时,能够参考解答,并理解其推导过程,这让我能够事半功倍地掌握知识。这种高质量的习题设置,让我在学习过程中,不仅仅是被动地接受信息,更是主动地参与到知识的构建过程中。
严谨的数学是国内物理书籍最闪光的地方。欧美教材虽然详细通俗,图像清晰,但在这方面国内做得明显更好,虽然跳跃性还是很强。
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看的第一本量子力学书