Quantum Mechanics

Quantum Mechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Oxford University Press
作者:Kenichi Konishi
出品人:
页数:800
译者:
出版时间:2009-5
价格:£29.95
装帧:
isbn号码:9780199560271
丛书系列:
图书标签:
  • 量子力学
  • 物理学
  • 现代物理
  • 量子理论
  • 波函数
  • 薛定谔方程
  • 量子纠缠
  • 量子计算
  • 固体物理
  • 光学
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具体描述

Contemporary and comprehensive textbook - covering a number of subjects not covered in other textbooks.

Based on state-of-the-art experimental and theoretical understanding of quantum mechanics.

Wide range of problem sets, solved either analytically or numerically (by using Mathematica programs).

Tutorial presentation, logical and simple, easy to read.

All complementary discussions included at the end of the book.

This book provides the reader with a contemporary and comprehensive introduction to Quantum Mechanics. It is suitable for beginners as well as for more advanced university students. Quantum mechanics is presented in a pedagogical fashion, with a clear logical organization. The various concepts and methods are introduced first in elementary terms, and later developed into more precise formulations. Systematic studies of approximation methods and the discussion of a wide class of physical applications follow.

Part I of the book, together with the opening sections of Part II, provide adequate material for an introductory course of one semester at most universities. The rest of the book might be used in an advanced course on Quantum Mechanics.

The basic material is fairly standard, even though some discussions such as those on general systems with time-dependent Hamiltonians, on metastable systems, as well as the discussions in some of the Complement sections, may not be found in other textbooks. The book also contains many original observations or new ways of illustrating even well-known subjects. In fact, the authors wish to convey in this book the sense of wonder in the logical simplicity and at the same time the beauty of subtle and far-reaching consequences of Quantum Mechanics, to young physics students in particular.

Problem sets are provided at the end of each chapter, to be solved either analytically or by numerical methods. The solutions to both types of problems are given as separate pdf files or as Mathematica notebooks (there are 88 of them), all together on a CD accompanying the textbook. The presence of such a collection of numerical analyses enriches the main text and is one of the characteristic features of the book.

With the many interesting systems discussed, the book will also be a useful reference for researchers and teachers. It provides the reader with a unique, enjoyable and rather complete textbook of Quantum Mechanics, destined to set a new standard for many years to come.

Readership: Graduate students and researchers in physics and chemistry.

寻找隐匿于宇宙肌理的量子跃迁:一部探索微观世界奥秘的旅程 这部作品并非一部平铺直叙的教科书,也不是一本浅尝辄止的科普读物。它更像是一次深入灵魂的探险,一次挑战直觉、颠覆认知的思维洗礼。我们将在其中踏上一条通往宇宙最基本构成要素的道路,去揭示那隐藏在日常经验之下,却驱动着整个物质世界运行的精妙法则。 想象一下,我们试图理解一颗行星为何遵循着精确的轨道运行,为何太阳能释放出如此巨大的能量,为何我们手中的手机能够瞬间传递信息。这些宏大的现象,其根源都深埋在那些我们肉眼无法看见的微观尺度上。原子、电子、光子,这些微小的粒子,它们以一种我们难以想象的方式舞蹈、交互、转变,正是它们的集体行为,最终塑造了我们所感知的一切。 本书将带领读者走出经典物理学的舒适区,进入一个充满概率、不确定性和奇异现象的新领域。我们将重新审视“粒子的二象性”,这个听起来矛盾却又真实存在的特性。一个电子,有时如同微小的弹珠,有着明确的位置和动量;而有时,它又像波浪一样弥漫开来,在空间中拥有着概率的分布。这种“波粒二象性”并非抽象的概念,它直接影响着我们对物质结构的理解,也解释了许多化学反应和电子器件的工作原理。 我们会深入探讨“叠加态”的概念,这是量子世界中最令人着迷的现象之一。一个粒子,在被观测之前,可以同时处于多种可能的状态之中。就像一枚硬币,在落地之前,既不是正面也不是反面,而是同时包含了这两种可能。这种“量子叠加”并非幽默的夸张,它在量子计算等前沿技术中扮演着至关重要的角色,预示着未来计算能力将发生革命性的飞跃。 随之而来的是“量子纠缠”,这项被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”的现象,更是将量子世界的奇异性推向了极致。两个或多个粒子,一旦发生纠缠,无论它们相隔多远,它们的状态都会神奇地关联在一起。当你观测其中一个粒子时,另一个粒子的状态会瞬间确定,仿佛它们之间存在着一种超越时空的秘密连接。这种“量子纠缠”不仅挑战了我们对因果关系和局域性的理解,也为量子通信和量子密钥分发提供了坚实的基础。 本书还将聚焦于“不确定性原理”,它揭示了微观粒子固有的局限性。我们无法同时精确地测量一个粒子的位置和动量,对其中一个量测量得越精确,另一个量的测量就会越模糊。这并非测量技术的不足,而是量子世界本身内在的属性。这种“不确定性”并非带来混乱,而是宇宙运行的基本准则,它确保了原子核的稳定,也使得宇宙充满了活力。 我们将一同探索“量子隧穿效应”,这个现象允许粒子“穿过”看似无法逾越的能量壁垒。想象一下,一颗台球撞向一堵墙,按照经典物理学的规律,它要么被弹回,要么会摧毁墙壁。但在量子世界,一个微小的粒子,即使能量不足以翻越能量壁垒,也有一定的概率“隧穿”过去,出现在另一边。这种“隧穿”效应在半导体技术、核聚变等领域发挥着至关重要的作用。 本书的叙事方式将力求生动而富于启发。我们不会止步于抽象的数学公式,而是通过生动的类比、引人入胜的历史故事以及对前沿科学应用的展望,将这些深奥的理论变得触手可及。从普朗克提出能量量子化的石破天惊,到玻尔模型对原子结构的初步描绘,再到薛定谔方程对波函数精妙的描述,以及海森堡矩阵力学对量子世界的另一种诠释,我们将追溯量子力学发展的脉络,体会科学家们在探索未知过程中所经历的智慧碰撞与思维飞跃。 我们会探讨量子力学如何深刻地改变了我们对现实的认知。它告诉我们,世界并非完全可预测的,观测本身就会影响被观测的对象;它揭示了物质并非永恒不变的实体,而是能量与概率的动态聚合;它展现了粒子之间超越空间距离的神秘联系。这些观念,虽然与我们日常经验相悖,却是理解宇宙运行规律的钥匙。 本书的最终目标,是点燃读者对科学探索的热情,培养一种批判性思维,并最终帮助读者构建起一个更深刻、更广阔的宇宙观。我们并非仅仅在学习一套理论,而是在学习一种观察和理解世界的新视角。 我们将触及量子力学在现代科技中的广泛应用,例如: 激光技术: 从条形码扫描仪到光纤通信,再到精密手术,激光的诞生离不开量子力学的原理。 半导体产业: 现代电子设备的核心,如计算机芯片和智能手机,其运作机制完全基于量子力学对电子行为的描述。 核能与核技术: 解释原子核衰变、核裂变和核聚变等现象,是发展核能的关键。 磁共振成像 (MRI): 医疗诊断领域的利器,能够无创地观察人体内部结构,其原理也与原子核的量子特性息息相关。 量子计算: 这一新兴领域,有望在药物研发、材料科学、密码学等领域带来颠覆性的变革,其基础正是叠加态和纠缠态等量子现象。 量子通信: 探索利用量子原理实现绝对安全的通信方式,为信息安全带来新的保障。 本书的每一章都将是的一次深度对话,一次对未知领域的探索。它鼓励读者去提问,去质疑,去挑战那些看似坚不可摧的“常识”。我们将一同潜入微观世界的深海,去领略那里的量子潮汐,去捕捉那里的量子粒子,去理解那里的量子法则。 这本书将是一扇通往理解宇宙深层奥秘的窗口,它将让你重新审视你所熟悉的世界,并开启一段充满惊奇与启发的智识之旅。准备好迎接一场思维的革命,一次对现实认知的深刻重塑吧。这部作品,将是你探索宇宙肌理,理解量子跃迁的忠实伙伴。

作者简介

Kenichi Konishi, Department of Theoretical Physics, University of Pisa and INFN, Pisa, and Giampiero Paffuti, Department of Theoretical Physics, University of Pisa and INFN, Pisa

目录信息

I
Basic quantum mechanics
1: Introduction
2: Quantum mechanical laws
3: The Schroedinger equation
4: Angular momentum
5: Symmetry and statistics
6: Three-dimensional problems
7: Finer points of quantum mechanics
8: Path-integrals
II
Approximation methods
9: Perturbation Theory
10: Variational Methods
11: Semi-classical approximation
III
Applications
12: Time Evolution
13: Meta-stable states
14: Electromagnetic interactions
15: Atoms
16: Elastic scattering theory
17: From atomic nuclei to elementary particles
IV
Entanglement and Measurement
18: Quantum entanglement
19: Probability and measurement
V
Complements
20: Complements for Part I
21: Complements for Part II
22: Complements for Part III
23: Complements for Part IV
24: Mathematical Appendices and Tables
· · · · · · (收起)

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