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出版者:复旦大学出版社

作者:贾玉润

出品人:

页数:366

译者:

出版时间:1987-7

价格:CNY 3.95

装帧:平装

isbn号码:9787309000788

丛书系列:

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• 物理实验
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• 实践教学

深入探索：微观世界的奇妙旅程 聚焦量子力学与统计物理的理论基石 本书旨在为读者构建一个坚实而深入的理论框架，专注于量子力学与统计物理学的核心概念、数学工具及其在现代物理学中的广泛应用。我们摒弃了对传统宏观力学现象的简单重复，而是将读者的视野引向物质世界最深层的运作规律。 第一部分：量子力学的数学结构与基本原理 本部分将系统阐述量子力学的数学基础，这是理解微观现象的必要语言。我们将从希尔伯特空间（Hilbert Space）的严格定义入手，详细介绍算符（Operators）、本征值问题以及狄拉克符号（Dirac Notation）的优雅表达。 1. 状态的抽象表示： 重点讨论态矢量（State Vectors）如何描述物理系统的全部信息，并探讨量子态的叠加原理及其物理意义，例如波函数的概率解释。我们将深入分析投影算符和密度矩阵，尤其是在处理开放量子系统和混合态时的优势。 2. 动力学演化： 详尽讲解薛定谔方程（Schrödinger Equation）在表象变换中的不同形式，包括位置表象、动量表象以及能量表象。重点剖析时间演化算符的构造及其在计算系统演化轨迹中的应用。相对论效应将被引入，简要讨论狄拉克方程的初步构想。 3. 角动量理论的深度剖析： 角动量在量子世界中扮演着至关重要的角色。本书将花费大量篇幅讨论角动量算符的对易关系、梯算符（Ladder Operators）的构建，以及对球面谐波函数（Spherical Harmonics）的精确求解。我们将深入探讨自旋的概念，阐述泡利矩阵（Pauli Matrices）的物理起源，并利用总角动量加法规则（Clebsch-Gordan Coefficients）来处理多粒子系统的耦合问题。 4. 微扰理论的精妙应用： 许多实际问题无法通过解析方法求解，因此微扰理论成为核心工具。本书将详尽讲解非简并定态微扰论和简并定态微扰论的迭代过程和收敛条件。尤其重要的是，时间依赖微扰理论将被深入探讨，用于计算跃迁概率，例如费米黄金定则（Fermi's Golden Rule）的推导与应用，这在描述原子光谱和散射过程中具有不可替代的作用。 第二部分：深入理解多粒子系统与散射理论 在第二部分，我们将把视角从单个粒子扩展到复杂的相互作用系统，并掌握描述粒子如何相互作用的散射理论。 1. 全同粒子与统计： 探讨玻色子和费米子的对称性要求及其对多粒子波函数的影响。详细分析泡利不相容原理（Pauli Exclusion Principle）的深刻意义。这将自然引出玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的宏观体现。 2. 线性代数与近似方法： 系统回顾线性代数中矩阵对角化的技巧，并将其应用于解决矩阵哈密顿量问题。引入变分法（Variational Method）作为估算基态能量的强大手段，并讨论其误差界限的确定。 3. 量子散射理论： 散射理论是检验和应用量子力学预测的试金石。本书将详细介绍散射截面（Scattering Cross-Section）的定义与物理意义。重点讲解波恩近似（Born Approximation）的适用范围和局限性，以及更精确的相移分析法（Phase Shift Analysis）。通过对有效势图像的分析，读者将能够理解低能散射中的共振现象。 第三部分：统计物理学的热力学基础与涨落现象 统计物理学是连接微观量子行为与宏观热力学性质的桥梁。本部分将从微观态出发，推导出宏观可观测量的统计规律。 1. 微观态与概率分布： 严格定义宏观态（Macrostate）与微观态（Microstate）之间的关系。重点阐述系综理论（Ensemble Theory），包括微正则系综、正则系综和巨正则系综的构建及其对应的配分函数（Partition Function）。配分函数作为连接微观与宏观的桥梁，其计算方法和性质将被详尽讨论。 2. 理想量子气体： 详细分析理想玻色气体和理想费米气体的性质。对于费米气体，我们将计算在绝对零度下的费米能（Fermi Energy），并分析其在有限温度下的热容贡献，解释电子在金属中的行为。对于玻色气体，我们将深入探讨玻色-爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein Condensation, BEC）的临界条件、序参量以及凝聚态的物理特性。 3. 经典近似与极限： 讨论如何通过普朗克分布、费米-狄拉克分布和玻色-爱因斯坦分布，恢复到经典麦克斯韦-玻尔兹曼分布的条件，从而理解量子统计向经典统计的过渡。 4. 涨落与不可逆性： 统计物理学的精髓在于描述涨落。本书将探讨系统与热库交换能量时的概率分布，并讨论涨落-耗散定理（Fluctuation-Dissipation Theorem）的初步概念，揭示系统在平衡态附近表现出的动态行为。 第四部分：对称性、守恒定律与群论初步 本部分将提升分析工具的抽象层次，引入对称性在物理定律中的核心地位。 1. 诺特定理的普适性： 深入阐述诺特定理（Noether's Theorem），明确阐释连续对称性如何必然导致守恒量（如能量、动量、角动量）。我们将从拉格朗日量（Lagrangian）和哈密顿量（Hamiltonian）的角度，验证时间平移不变性与能量守恒、空间平移不变性与动量守恒的关系。 2. 晶体对称性与空间群： 介绍离散对称性在晶体结构中的应用。讨论点群和空间群的基本概念，这为理解固体物理中的能带结构和晶体动理学奠定了基础。 本书旨在培养读者运用严谨的数学工具解决前沿物理问题的能力，强调理论的内在一致性与物理图像的深刻理解，而非仅仅停留在现象的描述层面。

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这本《大学物理实验》给我一种非常扎实的感觉，它不是那种泛泛而谈的书，而是真正将物理学在实验室中的应用落到了实处。我最看重的是书中对每一个实验的详尽描述，从实验目的、原理，到实验器材、步骤，再到数据记录和分析，都做到了面面俱到。我个人对热学实验特别感兴趣，比如量热计的使用，恒温箱的原理等等，我相信通过书中提供的指导，我能更深入地了解热力学定律是如何在实际中被验证和应用的。书中的图例也非常形象，能够帮助我快速理解复杂的实验装置和操作过程。我尤其喜欢书中关于误差分析的部分，因为它让我明白，科学研究容不得半点马虎，每一个微小的误差都可能影响最终的结论。这本书的编排方式也十分有条理，我可以根据自己的学习进度和兴趣，选择性地阅读和实践，非常灵活。总而言之，这是一本能够真正帮助我提升实验能力和科学素养的优秀教材。

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说实话，我对这本书的期待还蛮高的，因为一直觉得物理实验课是最能检验我们学习成果的环节。拿到《大学物理实验》这本书之后，我迫不及待地翻看了几页，首先映入眼帘的是那些精美的实验器材图片和流程图，这让我在还没动手之前就对实验有了初步的认识。我比较关注一些基础的实验，比如如何精确地测量重力加速度，还有用单摆验证胡克定律等等，这些都是我刚接触物理实验时遇到的挑战。这本书的编排结构似乎很合理，从基础的实验原理讲解，到详细的操作步骤，再到数据处理和误差分析，都考虑得非常周全。我希望通过这本书，我能更清晰地理解每个实验背后的物理意义，而不是简单地按照步骤“照猫画虎”。我对书中关于误差分析的部分尤其感兴趣，因为在我看来，一个真正优秀的实验不仅仅在于得到一个“正确”的结果，更在于对实验过程中可能存在的误差有清晰的认识和合理的评估。这本书的出现，无疑为我的实验学习提供了一个非常有力的指导。

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拿到这本《大学物理实验》，我立刻被它厚实的内容和严谨的排版所吸引。我并非理论派，而是更偏爱动手实践，而这本教材显然是为我们这类学生量身打造的。我特别关注的是那些涵盖了基础物理学核心内容的实验，比如在力学部分，那些关于动量守恒、能量守恒的实验，我总觉得亲手操作才能真正体会到这些定律的力量。书中对实验仪器的介绍也相当详细，这对于初学者来说非常重要，能够帮助我们快速熟悉设备，避免不必要的失误。我尤其欣赏的是，书中在讲解实验方法的同时，还提供了多种数据分析的工具和方法，这让我意识到，实验的价值远不止于观察，更在于科学地解读数据，从中挖掘出有用的信息。这本书的语言风格也很清晰易懂，避免了冗余的专业术语，让我在阅读时感到轻松。我相信，通过这本书的学习，我不仅能掌握实验操作的技巧，更能培养出严谨的科学思维。

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我一直对物理学充满好奇，尤其是那些在实验室里才能真正展现其魅力的原理。最近翻阅了这本《大学物理实验》，虽然我还没来得及深入每一个章节，但从目录和初步翻阅的印象来看，它涵盖了力学、热学、光学、电磁学等大学物理核心领域，这对我理解抽象的物理概念非常有帮助。我尤其期待那些关于测量误差和数据分析的章节，因为我总觉得实验的精髓不仅在于现象的观察，更在于如何严谨地处理和解释数据。书中的插图和图表看起来很清晰，虽然我还没开始动手做实验，但这些视觉化的呈现方式已经让我在脑海中勾勒出了实验的场景。我希望这本书能够引导我一步步地掌握实验操作的基本技能，并且培养我独立思考和解决实验问题的能力。毕竟，物理学不仅仅是理论的堆砌，更是实践与探索的结合。我相信通过这本书的学习，我能更好地将课堂上学到的知识与实际应用联系起来，为我未来的学习和研究打下坚实的基础。

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作为一名对物理世界充满求知欲的学生，《大学物理实验》这本书给我留下了深刻的第一印象。我特别喜欢它在介绍实验项目时，不仅给出了操作指南，还穿透性地讲解了实验背后的物理原理，这对于我这种喜欢刨根问底的人来说，简直太棒了。例如，在涉及到光学实验时，书中对光的衍射和干涉的解释，让我对这些现象有了更深的理解，不再是简单的“看到”现象，而是“懂得”现象。我非常期待书中关于电磁学实验的部分，因为电磁学一直是我的弱项，而我深信通过亲自动手实践，在观察和测量中，一定能让我对这些抽象的概念有更直观的感受。书中的图示非常细致，每一个步骤都清晰可见，即使是初学者也能很快上手。而且，我注意到书中还包含了许多实验报告的范例，这对于我们学习如何规范地记录和呈现实验结果非常有帮助。总之，这本书不仅仅是一本实验手册，更是一本带领我们探索物理奥秘的指南。

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