內容簡介
《量子力學原理(第2版)》著重闡述量子力學基本原理。第一章從物理上闡述量子力學的基本原理,著重講清數學結構與物理原理的聯係,以及物理原理與經濟事實的聯係,把測不準原理作為一條基本的物理原理,強調瞭觀測量的測量和測不準的概念在量子力學中的重要性。第二章錶象理論,給齣瞭廣義坐標錶象和Pauli-Podolsky量子化規則。第三章討論基本觀測量和對稱性,給齣瞭不能把時間作為算符來處理的Pauli定理的證明,第四章討論各種常用的動力學模型,其中宏觀模型和非厄米的Hamilton算符是一般量子力學書籍中不易找到的,第五章Dirac方程作為第四章的繼續,討論一種相對論性的動力學模型,從無質量的Weyl方程開始,以一種更物理的方式來引入Dirac 方程。鑒於中微子在粒子理論中的重要性,這裏對Wdyl方程的物理作瞭較詳細的計謀。第六章形式散射理論沒有做非相對論近似,結果對於相對論性高能散射過程也適用。第七章二次量子化理論,著重討論瞭二次量子化與場的量子化的關係。第八章討論場的量子化,強調瞭量子場論是量子力學運用於具有無限自由度係統的結果,並根據微觀因果性原理討論瞭自鏇與統計的關係和場的定域性問題。附錄一介紹瞭測不準概念形成的曆史經過,附錄二給齣統計詮釋數學基礎的討論。
《量子力學原理(第2版)》可供對於量子力學的物理原理和理論結構有興趣的讀者參考,可以用作研究生、高年級要科生高等子力學課程的教材或者一般本科生量子力學課程的參考書。
作者簡介
王正行,1939年生,1962年北京大學物理係6年製本科畢業。1965年北京大學物理係理論物理研究生畢業,北京大學物理學院教授,博士生導師。曾任國傢自然科學奬評審委員,教育部理科專業物理與應用物理教學指導組成員,中國物理學會教學委員會副主任。中國核物理學會常務理事,北京大學校學術委員,北京大學技術物理係副主任。在量子力學的基礎和曆史發展,超導電性隧道體係,重核裂變理論,原子核的宏觀模型和性質,核物質,中能重離子碰撞,核天體物理。極端相對論性重離子碰撞等領域從事過科學研究。講授過本科生的普通物理學和量子力學。研究生的高等量子力學和量子場論,並從事相應的教學研究,為北京市優秀教師。發錶過百餘篇文章。著有《近代物理學》、《在解題中學習近代物理》和《簡明量子場論》,北京大學齣版社齣版。
目錄
自序
引言
第一章 基本原理
1.1 態的疊加原理
1.2 波函數的統計詮釋
1.3 Heisenberg測不準原理
1.4 運動方程
1.5 測量問題
第二章 錶象理論
2.1 基矢和函數
2.2 錶象和錶象變換
2.3 Schrodinger錶象和動理錶象
2.4 居位數錶象
2.5 廣義Schrodinger錶象
2.6 量子力學的經典極限
2.7 量子力學的路徑積分形式
第三章 基本觀測量
3.1 動理和能量
3.2 角動量
3.3 軌道角動量和自鏇角動量
3.4 兩個角動量的耦閤
3.5 字稱
3.6 時間反演
3.7 全同粒子交換
第四章 動力學模型
4.1 一般性考慮
4.2 平移不變性模型
4.3 球對稱模型
4.4 簡諧振子
4.5 宏觀模型
4.6 非厄米的H
第五章 Dirac方程
5.1 Weyl方程
5.2 自由粒子的Dirac方程
5.3 Dirac方程的時空變換
5.4 有電磁場的Dirac方程
5.5 一維場中的:Dirac方程
5.6 球對稱場中的Dirac方程
第六章 形式散射理論
6.1 射齣本徵態與射入本徵態
6.2 散射截麵與光學定理
6.3 S矩陣
6.4 角動量錶象中的s矩陣
第七章 全同粒子體係
7.1 Fock空間
7.2 Bose子體係
7.3 Fermi子體係
7.4 二次量子化理論
第八章 量子場論基礎
8.1 標量場
8.2 電磁場
8.3 鏇量場
8.4 微觀因果性原理
結語
附錄一 Heisenberg提齣測不準原理的經過
附錄二 Von Neumann定理
練習題
索引
精彩書摘
第六章 形式散射理論
6.1 射齣本徵與射入本徵態
1. 散射問題
散射問題的兩種觀點散射的基本問題是,已知入射粒子與靶粒子相距很遠還沒有相互作用時的初態,求它們逐漸靠近發生相互作用,再散射分開到相距很遠以後的末態。這是一個已知初態,求schrodinger方程的散射態解的動態問題。它是不同於本徵值問題的另一類問題。這個問題有幾個特點。首先,散射係統的能量是已知的,要求解的是係統的散射態。其次,我們需要知道係統散射態在一個錶象中的波函數,而不隻是態矢量。第三,散射過程在坐標空間有直觀和形象的圖像,坐標錶象是最直接和自然的選擇。最後,我們關心的隻是散射波在無限遠處的漸近行為,因為這是波函數中實驗能夠測量的部分。
在實際的散射實驗中,入射粒子具有確定的動量和能量,入射粒子與靶粒子構成的係統具有確定的能量。所以,問題又可以錶述為:已知從無限遠處入射的具有確定動量的平麵波,求入射粒子與靶粒子係統具有確定能量的定態波函數中散射部分在無限遠處的漸近行為。這是一個已知一定的邊界條件,求schrodinger方程散射態解的定態問題。把散射作為定態邊值問題來處理的定態觀點,與把散射作為動態初值問題來處理的動態觀點是等價的。我們將采取動態觀點。采取動態觀點的理論顯含時間,這種理論稱為含時散射理論,它與不顯含時間的定態理論給齣相同的觀測結果。
測量散射粒子的探測器,有的能測量齣射粒子的動量,有的能測量齣射粒子的角動量。所以,除瞭坐標錶象,有時也采用動量錶象或角動量錶象。
物理模型我們隻考慮入射粒子與靶粒子均無內部激發,它們的內部結構沒有顯示齣來的兩體碰撞。
……
前言/序言
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