量子力學(xué)

前言

本卷前一版是我和我的老師朗道共同工作的最后一本書。我們所作的修改和擴(kuò)充很可觀，影響到每一章。對(duì)這第三版，所需的修改自然少得多，但也增添了不少新材料，包括更多的例題，補(bǔ)充了一些日益顯得重要的早期結(jié)果和近期研究。朗道對(duì)理論物理的驚人理解力往往使他無(wú)需參考原始文獻(xiàn)，他能用自己的方法導(dǎo)出結(jié)果。這可能是我們的書中為什么不列出其他作者的一些必要參考文獻(xiàn)的一個(gè)原因，在本版中，我嘗試盡量地列舉這些文獻(xiàn)。在我們描述屬于朗道本人未曾發(fā)表的一些結(jié)果或方法之處，我還增舉了關(guān)于朗道本人工作的一些參考文獻(xiàn)。正如修訂《理論物理學(xué)教程》其它幾卷時(shí)一樣，我得到了許多同事的幫助，他們告訴我前版處理中的不足之處或者應(yīng)予增添的新材料。（余略）對(duì)所有這些，我表示衷心的感謝。本卷的整個(gè)修訂工作，是在和JI.兀.皮塔耶夫斯基密切合作中完成的。我結(jié)識(shí)了這位出身于同一朗道學(xué)派并受科學(xué)服務(wù)的同樣理想鼓舞的同事，甚感有幸。

內(nèi)容概要

《理論物理學(xué)教程》(共十卷)是一部享譽(yù)世界的理論物理學(xué)巨著，是反映經(jīng)典物理學(xué)向現(xiàn)代物理學(xué)轉(zhuǎn)變的里程碑式的重要著作，于1962年獲得列寧獎(jiǎng)。原著為俄文，現(xiàn)已有十余種文字的分卷譯本，六種文字的全卷譯本。本教程中的七卷是由諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、蘇聯(lián)科學(xué)院院士、偉大的理論物理學(xué)家л.д.朗道和他的學(xué)生、蘇聯(lián)科學(xué)院院士、杰出的理論物理學(xué)家E.M.栗弗席茲在20世紀(jì)40 50年代陸續(xù)編寫而成的，另外三卷由栗弗席茲和俄羅斯科學(xué)院院士л.п.皮塔耶夫斯基等人按朗道的計(jì)劃在20世紀(jì)60—70年代編寫完成，后經(jīng)不斷補(bǔ)充完善，現(xiàn)已成為舉世公認(rèn)的經(jīng)典學(xué)術(shù)著作。本套教程內(nèi)容豐富、立論明確、論證嚴(yán)謹(jǐn)、物理圖像清晰，涵蓋了理論物理學(xué)從微觀到宏觀的各個(gè)領(lǐng)域，各卷中附有豐富的習(xí)題及解答，是學(xué)習(xí)理論物理學(xué)的必備參考書。    本書是《理論物理學(xué)教程》第第三卷，根據(jù)俄文最新版譯出，講述非相對(duì)論量子力學(xué)，共計(jì)18章和1個(gè)數(shù)學(xué)附錄，內(nèi)容包括量子力學(xué)的基本概念和原理，近似方法，對(duì)稱性和角動(dòng)量理論，原子分子和原子核以及散射理論。本書內(nèi)容豐富全面，帶有朗道學(xué)派的明顯特點(diǎn)，在理論物理教學(xué)中起著重要的作用。本書可作為理論物理專業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生教學(xué)參考書，也可供科研人員和教師參者。

作者簡(jiǎn)介

作者：(俄羅斯)朗道 (俄羅斯)栗弗席茲 譯者：嚴(yán)肅 解說(shuō)詞：喀興林列夫·達(dá)維多維奇·朗道(1908—1968)，理論物理學(xué)家、蘇聯(lián)科學(xué)院院士、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。1908年1月22日生于今阿塞拜疆共和國(guó)的首都巴庫(kù)，父母是工程師和醫(yī)生。朗道19歲從列寧格勒大學(xué)物理系畢業(yè)后在列寧格勒物理技術(shù)研究所開(kāi)始學(xué)術(shù)生涯。1929—1931年赴德國(guó)、瑞士、荷蘭、英國(guó)、比利時(shí)、丹麥等國(guó)家進(jìn)修，特別是在哥本哈根，曾受益于玻爾的指引。1932—1937年，朗道在哈爾科夫擔(dān)任烏克蘭物理技術(shù)研究所理論部主任。從1937年起在莫斯科擔(dān)任蘇聯(lián)科學(xué)院物理問(wèn)題研究所理論部主任。朗道非常重視教學(xué)工作，曾先后在哈爾科大大學(xué)、莫斯科大學(xué)等學(xué)校教授理論物理，撰寫了大量教材和科普讀物。朗道的研究工作幾乎涵蓋了從流體力學(xué)到量子場(chǎng)論的所有理論物理學(xué)分支。1927年朗道引入量子力學(xué)中的重要概念——密度矩陣；1930年創(chuàng)立電子抗磁性的量子理論(相關(guān)現(xiàn)象被稱為朗道抗磁性，電子的相應(yīng)能級(jí)被稱為朗道能級(jí))；1935年創(chuàng)立鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋；1936—1937年創(chuàng)立二級(jí)相變的一般理論和超導(dǎo)體的中間態(tài)理論(相關(guān)理論被稱為朗道相變理論和朗道中間態(tài)結(jié)構(gòu)模型)；1937年創(chuàng)立原子核的幾率理論；1940—1941年創(chuàng)立液氦的超流理論(被稱為朗道超流理論)和量子液體理論；1946年創(chuàng)立等離子體振動(dòng)理論(相關(guān)現(xiàn)象被稱為朗道阻尼)；1950年與金茲堡一起創(chuàng)立超導(dǎo)理論(金茲堡—朗道唯象理論)；1954年創(chuàng)立基本粒子的電荷約束理論；1956—1958年創(chuàng)立了費(fèi)米液體的量子理論(被稱為朗道費(fèi)米液體理論)并提出了弱相互作用的CP不變性。.. 朗道于1946年當(dāng)選為蘇聯(lián)科學(xué)院院士，曾3次獲得蘇聯(lián)國(guó)家獎(jiǎng)；1954年獲得社會(huì)主義勞動(dòng)英雄稱號(hào)；1961年獲得馬克斯·普朗克獎(jiǎng)?wù)潞透ダ锎摹惗鬲?jiǎng)；1962年他與栗弗席茲合著的《理論物理學(xué)教程》獲得列寧獎(jiǎng)，同年，他因?yàn)閷?duì)凝聚態(tài)物質(zhì)特別是液氦的開(kāi)創(chuàng)性工作而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。朗道還是丹麥皇家科學(xué)院院士、荷蘭皇家科學(xué)院院士、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、美國(guó)國(guó)家藝術(shù)與科學(xué)院院士、英國(guó)和法國(guó)物理學(xué)會(huì)的榮譽(yù)會(huì)員。

書籍目錄

第一章  量子力學(xué)的基本概念  §1  不確定性原理  §2  疊加原理  §3  算符  §4  算符的加法和乘法  §5  連續(xù)譜  §6  過(guò)渡到經(jīng)典力學(xué)極限情形  §7  波函數(shù)與測(cè)量第二章  能量和動(dòng)量  §8  哈密頓算符  §9  算符對(duì)時(shí)間的微商  §10  定態(tài)  §11  矩陣  §12  矩陣的變換  §13  算符的海森伯繪景  §14  密度矩陣  §15  動(dòng)量  §16  不確定度關(guān)系式第三章  薛定諤方程  §17  薛定諤方程  §18  薛定諤方程的基本性質(zhì)  §19  流密度  §20  變分原理  §21  一維運(yùn)動(dòng)的一般性質(zhì)  §22  勢(shì)阱  §23  線性振子  §24  均勻場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)  §25  透射系數(shù)第四章  角動(dòng)量  §26  角動(dòng)量  §27  角動(dòng)量的本征值  §28  角動(dòng)量的本征函數(shù)  §29  矢量的矩陣元  §30  態(tài)的宇稱  §31  角動(dòng)量的相加第五章  有心力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)  §32  有心力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)  §33  球面波  §34  平面波的分解  §35  粒子向力心的“墜落”  §36  庫(kù)侖場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(球坐標(biāo))  §37  庫(kù)侖場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(拋物坐標(biāo))第六章  微擾論  §38  與時(shí)間無(wú)關(guān)的微擾  §39  久期方程  §40  與時(shí)間有關(guān)的微擾  §41  有限時(shí)間間隔微擾作用下的躍遷  §42  周期微擾作用下的躍遷  §43  連續(xù)譜中的躍遷  §44  能量的不確定度關(guān)系  §45  以勢(shì)能作微擾第七章  準(zhǔn)經(jīng)典情形  §46  準(zhǔn)經(jīng)典情形下的波函數(shù)  §47  準(zhǔn)經(jīng)典情形中的邊界條件  §48  玻爾-索末菲量子化規(guī)則  §49  有心力場(chǎng)中的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)  §50  勢(shì)壘的貫穿  §51  準(zhǔn)經(jīng)典矩陣元的計(jì)算  §52  準(zhǔn)經(jīng)典情形下的躍遷概率  §53  浸漸微擾作用下的躍遷第八章  自旋  §54  自旋  §55  自旋算符  §56  旋量  §57  具有任意自旋的粒子波函數(shù)  §58  有限轉(zhuǎn)動(dòng)算符  §59  粒子的部分極化  §60  時(shí)間反演和克拉默定理第九章  粒子的全同性  §61  同類粒子的不可分辨性原理  §62  交換作用  §63  置換對(duì)稱性  §64  二次量子化·玻色統(tǒng)計(jì)情形  §65  二次量子化·費(fèi)米統(tǒng)計(jì)情形第十章  原子  §66  原子的能級(jí)  §67  原子中的電子態(tài)  §68  類氫能級(jí)  §69  自洽場(chǎng)  §70  托馬斯-費(fèi)米方程  §71  近核處的外電子波函數(shù)  §72  原子能級(jí)的精細(xì)結(jié)構(gòu)  §73  門捷列夫元素周期系  §74  X射線譜項(xiàng)  §75  多極矩  §76  電場(chǎng)中的原子  §77  電場(chǎng)中的氫原子第十一章  雙原子分子  §78  雙原子分子的電子譜項(xiàng)  §79  電子譜項(xiàng)的相交  §80  分子譜項(xiàng)與原子譜項(xiàng)的關(guān)系  §81  原子價(jià)  §82  雙原子分子單重譜項(xiàng)的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)  §83  多重譜項(xiàng)·情形a  §84  多重譜項(xiàng)·情形b  §85  多重譜項(xiàng)·情形c和d  §86  分子譜項(xiàng)的對(duì)稱性  §87  雙原子分子的矩陣元  §88  以雙重分裂  §89  原子間的遠(yuǎn)距作用  §90  預(yù)離解第十二章  對(duì)稱性理論  §91  對(duì)稱變換  §92  變換群  §93  點(diǎn)群  §94  群的表示  §95  點(diǎn)群的不可約表示  §96  不可約表示和譜項(xiàng)的分類  §97  矩陣元的選擇定則  §98  連續(xù)群  §99  有限點(diǎn)群的雙值表示第十三章  多原子分子  §100  分子振動(dòng)的分類  §101  振動(dòng)能級(jí)  §102  分子對(duì)稱位形的穩(wěn)定性  §103  陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)的量子化  §104  分子的振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)相互作用  §105  分子譜項(xiàng)的分類第十四章  角動(dòng)量的相加  §106  3j符號(hào)  §107  張量的矩陣元  §108  6j符號(hào)  §109  角動(dòng)量耦合表象中的矩陣元  §110  軸對(duì)稱系統(tǒng)的矩陣元第十五章  磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)  §111  磁場(chǎng)中的薛定諤方程  §112  均勻磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)  §113  磁場(chǎng)中的原子  §114  可變磁場(chǎng)中的自旋  §115  磁場(chǎng)中的流密度第十六章  核結(jié)構(gòu)  §116  同粒旋不變性  §117  核力  §118  殼層模型  §119  非球形核  §120  同位素移位  §121  原子能級(jí)的超精細(xì)結(jié)構(gòu)  §122  分子能級(jí)的超精細(xì)結(jié)構(gòu)第十七章  彈性碰撞  §123  散射的一般理論  §124  一般公式的研究  §125  散射的幺正條件  §126  玻恩公式  §127  準(zhǔn)經(jīng)典情形  §128  散射振幅的解析性質(zhì)  §129  色散關(guān)系  §130  動(dòng)量表象中的散射振幅  §131  高能散射  §132  慢粒子散射  §133  低能共振散射  §134  準(zhǔn)離散能級(jí)處的共振  §135  盧瑟福公式  §136  連續(xù)譜的波函數(shù)組  §137  全同粒子的碰撞  §138  帶電粒子的共振散射  §139  快電子和原子的彈性碰撞  §140  具有自旋軌道作用的散射  §141  雷杰極點(diǎn)第十八章  非彈性碰撞  §142  存在非彈性過(guò)程時(shí)的彈性散射  §143  慢粒子的非彈性散射  §144  存在反應(yīng)時(shí)的散射矩陣  §145  布賴特和維格納公式  §146  反應(yīng)中的末態(tài)相互作用  §147  反應(yīng)閾附近的截面行為  §148  快電子和原子的非彈性碰撞  §149  有效滯阻  §150  重粒子和原子的非彈性碰撞  §151  中子散射  §152  高能非彈性散射數(shù)學(xué)附錄  §a  厄米多項(xiàng)式  §b  艾里函數(shù)  §c  勒讓德多項(xiàng)式  §d  合流超幾何函數(shù)  §e  超幾何函數(shù)  §f  含有合流超幾何函數(shù)的積分計(jì)算索引

章節(jié)摘錄

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《量子力學(xué)(非相對(duì)論理論)(第6版)》可作為理論物理專業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生教學(xué)參考書，也可供科研人員和教師參考。

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