本書共八章,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)、帶電粒子在電磁場中的運動、糾纏態(tài)、近似方法和散射理論簡介等。
本書是適合54學(xué)時教學(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)、帶電粒子在電磁場中的運動、糾纏態(tài)、近似方法和散射理論簡介等。
算符和矢量符號的說明
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 一維方勢壘隧道效應(yīng)
9 一維線性諧振子
10 轉(zhuǎn)子角動量量子化
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 測量平均值守恒量
15 算符對易性和不確定度關(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
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 帶電粒子在電磁場中的運動
23 電磁勢的規(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 兩個費米子自旋角動量之和
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 含時微擾論
習(xí)題
第八章 散射理論簡介
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和本征函數(shù)
附錄B 角動量算符的球坐標(biāo)形式本征值和本征函數(shù)
附錄C 庫侖勢場中電子的徑向波函數(shù)
參考文獻(xiàn)
部分插圖的來源
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)之前這段時間內(nèi),對于量子現(xiàn)象的認(rèn)識和研究。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(de Br0—glie)的微觀粒子波粒二象性假設(shè),是這一時期要的研究成果。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)。這個時期人們對于量子現(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,這是一個有革命思想的時期。了解這些偉大的物理思想的由來,對于科學(xué)研究和科學(xué)教育,都是重要的。
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。
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