量子力學(xué)

前言

我在北京師范大學(xué)物理系為本科生講授量子力學(xué)課多年，所選用的教材和主要參考書有《量子力學(xué)導(dǎo)論》（曾謹(jǐn)言）、《量子力學(xué)教程》（曾謹(jǐn)言）、《量子力學(xué)》（周世勛）以及《量子力學(xué)》（張永德）。這幾本教材已為國(guó)內(nèi)很多院校所采用，為我國(guó)的本科生量子力學(xué)教學(xué)作出了貢獻(xiàn)。國(guó)內(nèi)還有許多同行編寫的教材，也各具特色。為了適應(yīng)國(guó)內(nèi)一些院校課時(shí)較少的量子力學(xué)教學(xué)安排，在過去講稿的基礎(chǔ)上，修改整理成一本供大約54學(xué)時(shí)講授的教材。本書內(nèi)容的選取依據(jù)和編排如下：1.以較少的篇幅，講解量子力學(xué)的理論結(jié)構(gòu)和應(yīng)用量子力學(xué)解決實(shí)際問題的最基本的方法，以講清物理概念為目的，數(shù)學(xué)成分盡量從簡(jiǎn)。這些內(nèi)容集中在教材的前四章內(nèi)。2.在教材第五章 、第六章 安排了AB效應(yīng)、EPR效應(yīng)等，屬于量子力學(xué)重要進(jìn)展的內(nèi)容。3.考慮相近理科專業(yè)的需要適當(dāng)加入了量子化學(xué)、天體物理的有關(guān)內(nèi)容。4.受學(xué)時(shí)限制，不得不割舍如對(duì)稱性守恒律、角動(dòng)量耦合等重要內(nèi)容。5.當(dāng)今的本科生，計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)搜尋信息資源的能力有很大提高，因此在習(xí)題中，加入了一些計(jì)算機(jī)作圖、計(jì)算的題目，以及一些調(diào)研題目。6.一些帶*號(hào)的章節(jié)可以作為選講的內(nèi)容。本書能否適用于較少課時(shí)的教學(xué)要求，還有待檢驗(yàn)，希望讀者和專家給予批評(píng)指正。能寫出這本教材，首先得益于我在北京師范大學(xué)物理系的學(xué)習(xí)和教學(xué)實(shí)踐。我早年師從喀興林教授學(xué)習(xí)量子力學(xué)、高等量子力學(xué)和量子場(chǎng)論，幾十年來，不斷得到喀先生的提攜、指教，受益終生。近十年來，和劉遼教授、趙崢教授就量子力學(xué)與黑洞物理進(jìn)行過多次討論，深受啟發(fā)。我的許多老師和同事梁紹榮教授、高尚惠教授、史天一教授、梁燦彬教授、楊展如教授、管靖教授、汪凱戈教授、張向東教授、劉小明副教授等都曾經(jīng)在量子力學(xué)的教學(xué)和研究領(lǐng)域?qū)ξ医o予了指教和幫助。梁紹榮教授、管靖教授對(duì)本書的編寫提出了寶貴的建議。

內(nèi)容概要

本書是適合54學(xué)時(shí)教學(xué)的量子力學(xué)教材，著重講解量子力學(xué)的基本概念和方法，取材比較簡(jiǎn)練。全書共八章，內(nèi)容包括量子論、薛定諤方程、量子力學(xué)的理論結(jié)構(gòu)、二態(tài)系統(tǒng)、帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、糾纏態(tài)、近似方法和散射理論簡(jiǎn)介等。    本書可以作為大學(xué)物理系本科生的量子力學(xué)教材，或者化學(xué)、天文等理科專業(yè)的量子力學(xué)教材。

書籍目錄

算符和矢量符號(hào)的說明第一章  量子論波粒二象性  1  光波光量子  2  玻爾原子結(jié)構(gòu)模型  3  電子電子的波性  4  自由粒子的波方程波包  5  海森伯不確定度關(guān)系  習(xí)題第二章  薛定諤方程  6  波函數(shù)薛定諤方程  7  箱中粒子  8  一維方勢(shì)壘隧道效應(yīng)  9  一維線性諧振子  10  轉(zhuǎn)子角動(dòng)量量子化  11  氫原子  習(xí)題第三章  量子力學(xué)的理論結(jié)構(gòu)  12  量子力學(xué)的基本假設(shè)  13  算符可觀察物理量  14  測(cè)量平均值守恒量  15  算符對(duì)易性和不確定度關(guān)系  16  全同粒子體系  17  量子力學(xué)的態(tài)空間狄拉克符號(hào)  18  基矢和表象  習(xí)題第四章  二態(tài)系統(tǒng)  19  電子的自旋  20  光子的極化  21  電子在磁場(chǎng)中自旋狀態(tài)的演化  自旋共振  22  氨分子  習(xí)題第五章  帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)  23  電磁勢(shì)的規(guī)范變換和波函數(shù)的相位變換  24  阿哈羅諾夫-玻姆效應(yīng)  25  塞曼效應(yīng)  習(xí)題第六章  糾纏態(tài)  26  兩個(gè)費(fèi)米子自旋角動(dòng)量之和  27  密度矩陣  28  EPR佯謬隱變量貝爾不等式  習(xí)題第七章  近似方法  29  定態(tài)微擾論  30  變分法  31  氫分子離子  32  含時(shí)微擾論  習(xí)題第八章  散射理論簡(jiǎn)介  33  散射截面  34  玻恩近似  35  分波法  36  全同粒子的散射  習(xí)題附錄A  一維線性諧振子的能級(jí)和本征函數(shù)附錄B  角動(dòng)量算符的球坐標(biāo)形式本征值和本征函數(shù)附錄C  庫侖勢(shì)場(chǎng)中電子的徑向波函數(shù)參考文獻(xiàn)部分插圖的來源

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 量子論波粒二象牲本章介紹量子論誕生（1900年）至量子力學(xué)理論建立（1925年）之前這段時(shí)間內(nèi)，對(duì)于量子現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)和研究。其中，普朗克（Planck）的量子論和愛因斯坦（Einstein）的光量子假設(shè)、玻爾（Bohr）的原子模型以及德布羅意（deBr0-glie）的微觀粒子波粒二象性假設(shè)，是這一時(shí)期最重要的研究成果。微觀粒子的能量量子化和波粒二象性的假設(shè)，突破了經(jīng)典物理觀念的束縛，為量子力學(xué)理論的建立奠定了重要的思想基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期人們對(duì)于量子現(xiàn)象的解釋，雖然還處在唯象研究的水平，但是在物理學(xué)發(fā)展的過程中，這是一個(gè)最富有革命思想的時(shí)期。了解這些偉大的物理思想的由來，對(duì)于科學(xué)研究和科學(xué)教育，都是非常重要的。光量子和電子的波粒二象性是本章著重介紹的概念。波粒-二象性是與經(jīng)典物理相悖的概念，我們將引入態(tài)疊加原理和不確定度原理，對(duì)波粒二象性做唯象的描述。量子力學(xué)理論建立之后，這些原理可以從量子力學(xué)的基本假設(shè)出發(fā)，自然地推導(dǎo)出來。

編輯推薦

《量子力學(xué)》可以作為大學(xué)物理系本科生的量子力學(xué)教材，或者化學(xué)、天文等理科專業(yè)的量子力學(xué)教材。

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無

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