Introduction to Modern Quantum Optics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Peng, Jin-Sheng; Li, Gao-Xiang;

出品人:

页数:580

译者:

出版时间:1998-10

价格:$ 141.25

装帧:

isbn号码:9789810234485

丛书系列:

图书标签:

• 量子光学
• 现代量子光学
• 量子力学
• 电磁学
• 光物理
• 量子信息
• 非经典光
• 腔量子电动力学
• 量子计算
• 光学物理

经典光学与电磁场理论的基石 本书旨在为读者构建一个坚实的基础，深入探讨经典光学、电磁场理论及其在经典物理学中的核心地位。我们将从麦克斯韦方程组出发，详细阐述电磁波的产生、传播及其在介质中的行为。这不是一本关于量子力学的入门读物，而是专注于描绘光作为经典电磁现象的完整图景。 第一部分：麦克斯韦方程组与电磁波基础 本部分首先对电磁场进行系统的回顾。我们不会跳过任何细节，从静电学和静磁学的基本定律（高斯定律、安培环路定律、法拉第感应定律）开始，逐步推导出完整的麦克斯韦方程组。重点在于理解这些方程在真空和有源介质中的数学形式，以及它们如何统一了电与磁的现象。 电磁场的边界条件： 详细讨论电磁场在不同介质界面上的行为，包括电场、磁场、电位移矢量和磁场强度之间的连续性和跳跃性，这对理解反射和折射至关重要。 平面电磁波的传播： 紧接着，我们将深入研究均匀、各向同性介质中平面波的解析解。这包括导出电场和磁场分量之间的相位关系、传播常数、波阻抗等关键参数。读者将清晰地理解电磁波的横波性质，以及坡印廷矢量如何描述能量的流动方向和大小。 单色平面波的分解： 我们将运用傅里叶分析的思想，探讨任意形状的电磁场分布如何分解为不同频率和波矢的平面波的叠加，为后续的衍射理论打下基础。 第二部分：电磁场的物质相互作用与波动方程 本部分关注电磁场与宏观物质（电介质和导体）的相互作用。我们将详细分析介质的宏观电磁响应，引入介电常数、磁导率和电导率的概念。 介质中的电磁波： 在有损耗介质中，波的传播常数变为复数，导致衰减。我们将详细分析导体中的趋肤效应——电磁波在导体内部的指数衰减，并计算趋肤深度。这部分内容将严格基于经典电磁理论，不涉及任何量子概念。 波的反射与折射（菲涅耳定律的推导）： 利用第一部分建立的边界条件和介质中的波动方程，我们将严格推导出菲涅耳公式。读者将看到，反射和折射的现象完全可以从经典场论的角度得到精确描述，包括斯涅耳定律的由来以及不同极化光（s 偏振和 p 偏振）的反射系数和透射系数的差异。 波导与谐振腔的经典理论： 我们将讨论在有限空间内电磁波的限制情况。重点分析矩形金属波导中的模式（TE 模式和 TM 模式），计算截止频率和色散关系。对于理想谐振腔，我们将通过求解亥姆霍兹方程得到本征模式，这纯粹是波动方程在特定边界条件下的特征值问题。 第三部分：辐射理论与天线基础 光，作为一种电磁波，必然涉及辐射过程。本部分将聚焦于时变电磁场如何产生辐射，这完全基于经典电磁场的动态演化。 电偶极子辐射： 我们将详细推导由加速电荷（特别是振荡电偶极子）产生的远场辐射。计算辐射功率、辐射方向图，并解释为什么偶极子辐射具有四极（或更高阶）的特性，这完全通过对矢势和磁矢势的分析得出。 磁偶极子与四极辐射： 简要介绍磁偶极子辐射和更复杂的辐射场结构，强调电偶极子通常是主要的辐射源。 天线理论的入门： 应用偶极子辐射的结论，分析半波长偶极子天线的特性，包括输入阻抗的经典计算方法以及辐射效率的概念。所有这些都建立在对场强和坡印廷矢量的积分之上。 第四部分：几何光学作为波动光学的近似 几何光学常被视为光学的简化版本，但它在经典光学体系中有其严格的地位。本部分将论证几何光学是如何从波动光学中自然衍生出来的。 费马原理与光线方程： 从麦克斯韦方程组在高频极限下的渐近分析，严格推导出费马原理（最短时间原理），并将其转化为光的传输方程（光线方程）。 成像系统分析： 利用几何光学工具，详细分析透镜、反射镜系统的成像过程，包括矩阵光学（ABCD 矩阵）在多级成像系统中的应用。我们讨论像差的几何起源，如球差和彗差，这些都是由于偏离理想球面波或平面波假设所致。 衍射的经典描述（夫琅禾费衍射）： 虽然衍射现象暗示了波动的特性，但其数学描述（如单缝、圆孔衍射）是基于惠更斯-菲涅耳原理的经典积分形式。我们将详细求解这些积分，展示衍射图案的形成机制，重点在于理解光束的扩展和相干性的影响。 本书的最终目标是为读者提供一个全面、自洽的经典电磁理论框架，用以理解光的所有宏观和近场行为，完全不依赖于量子化的光子概念。

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说实话，作为一名对量子光学略有涉猎的本科生，我一直在寻找一本能够系统梳理现代量子光学知识体系的书籍。市面上有很多量子光学教材，要么过于侧重理论推导，要么过于偏向实验应用，很难找到一本能够兼顾两者，并且又能清晰地阐述最新研究进展的。当我看到《Introduction to Modern Quantum Optics》这本书时，我首先被它的“Modern”所吸引。我好奇书中是否涵盖了近年来一些热门的研究方向，比如量子信息处理、量子传感、或者新型光源和探测器的发展。从书的封面设计和一些扉页信息来看，它似乎并非一本陈旧的经典教材，而是紧跟时代步伐，融入了许多前沿的理论和技术。我很想知道书中是如何讲解量子纠缠在通信和计算中的应用的，以及如何描述原子与光场的相互作用，这些都是我目前学习中遇到的难点。如果这本书能够提供一些引人入胜的案例研究，那就更好了。

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我一直对物理学充满热情，尤其对量子力学及其在光学领域的应用感到着迷。《Introduction to Modern Quantum Optics》这本书的书名，立刻就引起了我的注意。从书的封面设计来看，它似乎是一本内容比较新颖的著作。我比较好奇书中是否会涉及一些近年来的突破性进展，比如量子态的操控技术，或者量子光学在生物学、化学等交叉学科中的应用。我希望这本书能够以一种循序渐进的方式，引导读者理解量子光学的基本概念，同时又能触及到一些更深层次的理论和实验。如果书中能够提供一些有趣的实例，比如量子擦除器实验的巧妙设计，或者量子密钥分发的安全性原理，那一定会让我对这个领域产生更浓厚的兴趣。我非常期待这本书能够在我探索量子世界的旅程中，成为一本不可或缺的指南。

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我是一名资深的物理学爱好者，虽然不是专业背景，但一直对微观世界的奇妙现象着迷，尤其对量子力学的非经典特性感到惊叹。每次接触到量子光学相关的资料，都会被那些匪夷所思的叠加态、量子隧穿、以及光子行为的概率性所震撼。《Introduction to Modern Quantum Optics》这本书的书名本身就充满了吸引力。我尤其想了解书中对于“现代”的定义，它是否涉及了诸如冷原子物理、腔量子电动力学、或者光晶格等领域的前沿进展。我曾阅读过一些关于量子光学入门的文章，但总觉得它们只触及了皮毛，而这本书似乎能够提供更深入的洞察。我希望书中能够用通俗易懂的语言，解释一些复杂的量子现象，并配以一些精美的插图或示意图，帮助我建立起更直观的理解。如果书中还能介绍一些实际的量子光学应用，例如量子通信的原理，或者量子计算机的构想，那将是极大的乐趣。

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作为一名博士生，我的研究方向与量子光学有着密切的联系，因此对这方面的学术书籍有着非常高的要求。一本好的教材不仅需要严谨的理论推导，更需要清晰的逻辑结构和对前沿问题的深刻洞察。《Introduction to Modern Quantum Optics》这本书的书名，尤其是“Modern”这个词，让我对它产生了浓厚的兴趣。我希望这本书能够系统地梳理量子光学领域近几十年的发展脉络，并深入探讨当前的一些热点研究方向，例如固态量子比特、量子计量学，或者拓扑量子光学等。我期待书中能够提供一些最新的理论模型和实验技术，并且在必要的地方，能够给出一些深入的数学推导，以支撑其理论的严谨性。同时，我也会关注书中是否对一些关键性的研究论文进行了引用和解读，这对于科研人员来说非常有价值。如果这本书能够在我研究的某个特定方向上提供新的视角或思路，那将是再好不过的。

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我一直对量子光学这个领域充满好奇，但总觉得它高深莫测，难以入门。最近在书店偶然翻阅到一本名为《Introduction to Modern Quantum Optics》的书，虽然还没来得及深入研读，但单看目录和一些章节的开头，就让我感觉眼前一亮。书的开篇似乎就非常巧妙地避开了那些枯燥冗长的数学推导，而是从一些直观的物理概念入手，比如光子的叠加态和纠缠态，用生动形象的比喻来解释这些反直觉的现象。这一点对于我这样的初学者来说至关重要，因为它能够帮助我建立起对量子世界的基本认知，而不是一开始就被复杂的数学公式淹没。我尤其期待书中关于量子态的制备和测量的内容，这部分往往是连接理论与实验的关键，如果能有清晰的阐述，我想我将能更好地理解现代量子光学实验是如何进行的。此外，从书的装帧和排版来看，也显得十分专业和用心，这让我对内容的质量有了更高的期待。

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