量子力學基礎與固體物理學 [Basic of Quantum Mechanics and Solid State Physics]

量子力學基礎與固體物理學 [Basic of Quantum Mechanics and Solid State Physics] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

黃嚮東 著
圖書標籤:
  • 量子力學
  • 固體物理
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302460855
版次:1
商品編碼:12091003
包裝:平裝
外文名稱:Basic of Quantum Mechanics and Solid State Physics
開本:16開
齣版時間:2017-05-01
用紙:膠版紙
頁數:216
字數:343000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《量子力學基礎與固體物理學》編寫的主要目的是為強化材料學科本科生的物理基礎,加強對微觀物質認識的理論和處理問題的方式與方法,為學生進一步深入學習和研究材料科學打下堅實基礎。《量子力學基礎與固體物理學》分為兩篇11章。上篇7章為量子力學部分,從第一章對量子理論發展史的迴顧引齣量子概念,到第7章近似法求解薛定諤方程,給齣物理理論處理問題的基本思路,基本涵蓋瞭量子力學中基本的概念、處理問題的方式和典型問題的解法等;下篇4章為固體物理學部分,包括固體結構、晶格振動與晶體的熱學性質、固體的結閤、固體電子論,基本涵蓋的固體物理學基本的內容,重點在晶格振動和固體電子論兩部分。
  《量子力學基礎與固體物理學》可以作為相關專業本科生、研究生學習量子力學和固體物理的入門教材和參考書。

目錄

上篇 量子力學基礎
第1章 量子理論發展史的簡單迴顧
1.1 量子力學誕生的背景
1.1.1 “科學世紀”的輝煌
1.1.2 世紀末的挑戰
1.2 黑體輻射和普朗剋能量子假說
1.3 光電效應和愛因斯坦光量子假說
1.4 原子結構與玻爾的量子論
1.5 實物粒子的波動�擦W傭�象性
習題
第2章 波函數和薛定諤方程
2.1 德布羅意波的統計解釋
2.2 狀態及狀態的描述
2.3 薛定諤方程
2.4 概率流密度與粒子數守恒定律
習題
第3章 定態薛定諤方程及一維定態問題
3.1 定態薛定諤方程
3.1.1 定態薛定諤方程的建立
3.1.2 定態的特點和實現定態的條件
3.2 梯形位
3.2.1 方程的解
3.2.2 物理討論
3.3 一維勢壘——隧道效應
3.3.1 問題的提法
3.3.2 定量描述
3.3.3 隧道效應(勢壘貫穿)
3.4 一維無限深勢阱
3.5 綫性諧振子
3.5.1 問題的提齣
3.5.2 定量求解
3.5.3 物理討論
3.6 定態薛定諤方程的定性討論
3.6.1 定態薛定諤方程的定性討論
3.6.2 束縛態與非束縛態
3.6.3 一維運動波函數的特點
3.6.4 束縛態能量取值特徵
3.6.5 三維定態問題和一維定態問題的關係
習題
第4章 量子力學中的力學量
4.1 力學量和綫性厄米算符
4.2 力學量取確定值的態
4.2.1 坐標算符
4.2.2 動量算符
4.2.3 角動量算符
4.3 展開假定測量和連續譜
4.3.1 展開假定
4.3.2 測量概念初步
4.3.3 連續譜
4.4 平均值和測不準關係
4.4.1 平均值及差方平均值
4.4.2 測不準關係
4.5 力學量隨時間的變化
4.5.1 力學量平均值隨時間的變化
4.5.2 概率分布隨時間的變化
4.5.3 公式dF
4.5.4 維裏(Virial)定理
4.5.5 費曼-海爾曼(Feynman-Hellmann)定理
4.6 完整力學數量組
4.7 守恒量及對稱性
習題
……
第5章 中心力場問題和氫原子
第6章 錶象理論
第7章 近似法求解薛定諤方程

下篇 固體物理學
第8章 固體結構
第9章 晶格振動與晶體的熱學性質
第10章 固體的結閤
第11章 固體電子論
參考文獻

精彩書摘

  《量子力學基礎與固體物理學》:
  3.1定態薛定諤方程
  作為一個理論體係,至少應該能夠解決以下問題:
  (1) 給齣在某一時刻,量子體係的全部物理量的取值及其平均值等物理信息。這是從運動學的觀點來考察狀態。此時可以將描述狀態的波函數ψ(r,t)中的t作為參數處理,而將r作為自變量來討論問題。
  (2) 給齣體係的狀態隨時間的變化規律。這相當於從動力學的角度來考察狀態。薛定諤方程可以解決這個問題。
  下麵我們從運動學的角度來討論量子狀態。
  從運動學的觀點來看,量子體係的狀態是多種多樣的,但其中有一類狀態——穩定狀態卻具有十分重要的實際意義。
  穩定態是能量取確定值的狀態,簡稱定態。這類狀態,即使時間變瞭,狀態的其他性質可以發生很大的變化,但它的能量取值卻一定不變。
  定態也是韆差萬彆的,自然描述定態的波函數(稱為定態波函數)也是韆差萬彆的,但是這些波函數卻服從一個統一的規律,這個規律可以在數學上用一個方程——定態薛定諤方程來錶達。
  定態薛定諤方程可以從前麵講的量子力學第三個原理來推齣。
  必須指齣,定態時位能函數與時間無關,U=U(r),即體係是處於保守力場的情況。
  3.1.1定態薛定諤方程的建立
  ……
《經典力學導論:從牛頓到拉格朗日》 內容提要 本書旨在為初學者提供一個全麵、深入且直觀的經典力學框架,內容涵蓋瞭從十七世紀牛頓力學的基礎原理,到十九世紀發展成熟的解析力學(拉格朗日和哈密頓力學)的完整體係。我們聚焦於概念的清晰闡述、數學工具的嚴謹應用,以及問題求解的係統性方法。全書內容旨在奠定堅實的物理學思維基礎,為後續接觸更高級的理論物理分支(如相對論、量子場論)做好充分準備。 第一部分:牛頓力學的基石 本部分從最直觀的運動學和動力學概念入手,構建經典力學的最初體係。 第一章:運動學基礎迴顧 坐標係與矢量: 詳細討論笛卡爾坐標係、柱坐標係和球坐標係下的位置、速度和加速度矢量錶示法。強調在不同坐標係下,描述運動的物理量如何變換,特彆是理解涉及鏇轉係統的導數運算(如科裏奧利力和離心力的引入)。 參考係與慣性: 嚴格定義慣性參考係。深入探討伽利略相對性原理及其在牛頓定律中的體現。通過非慣性係下的錶觀力(如慣性力)的引入,為後續的拉格朗日形式做鋪墊。 第二章:牛頓運動定律的嚴格錶述 三大定律的精義: 對每一定律進行深入剖析,不僅限於宏觀物體的應用,更深入到其在微觀極限和連續介質中的推廣。著重討論動量守恒定律的普適性及其與時間平移對稱性的關係。 功與能的概念: 建立功和動能的精確定義。詳細推導變力做功、路徑依賴性等概念。嚴格引入保守力場和勢能的概念,討論勢能函數在確定係統動力學行為中的核心作用。 能量守恒定律: 在保守力場下,推導齣機械能守恒定律。分析非保守力(如摩擦力)對能量轉化過程的影響,強調能量作為最基本的物理量之一的地位。 第三部分:振動與剛體動力學 本部分將牛頓定律應用於特定的、具有重要物理意義的係統。 第三章:簡諧振動與阻尼振動 簡諧振動的分析: 詳細分析簡諧振動(SHM)的微分方程,求解其運動方程,並討論相位、周期和振幅。引入相空間的概念來直觀描述SHM的軌跡。 受迫振動與共振: 引入外部驅動力,推導受迫振動的解,重點分析穩態解的特性。深入探討共振現象的物理機製,包括帶寬和品質因數(Q值)的物理意義。 阻尼係統的響應: 區分過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼情況,分析不同阻尼係數下係統的瞬態響應和長期行為。 第四章:剛體運動學與動力學 剛體運動的描述: 將剛體視為大量質點的集閤,討論剛體運動的兩個基本要素:平移和剛體轉動。使用歐拉角描述任意剛體姿態的變換,並討論其奇異性。 轉動慣量與轉動定理: 嚴格定義轉動慣量張量(慣性張量),並討論其在主軸坐標係下的對角化。推導適用於剛體的牛頓第二定律的轉動形式——歐拉運動方程。 角動量守恒: 嚴格推導角動量守恒定律,並將其應用於行星運動、陀螺儀等經典物理問題中,凸顯其在對稱性下的深刻背景。 第三部分:通往解析力學 本部分引入變分原理和更抽象的數學工具,從根本上重構經典力學。 第五章:變分原理與最小作用量 變分法入門: 介紹變分計算的基本概念,如泛函、泛函的變分,以及歐拉-拉格朗日方程的推導。 最小作用量原理: 闡述哈密頓(或最小作用量)原理,說明它是牛頓定律的更一般、更優雅的錶述形式。通過幾個簡單的例子(如自由落體、光綫傳播),展示該原理的威力。 第六章:拉格朗日力學 廣義坐標與約束: 引入廣義坐標 $mathbf{q}$ 和廣義速度 $dot{mathbf{q}}$,討論約束(完整的、非完整的)的數學處理方法。 拉格朗日方程的構建: 定義係統的拉格朗日量 $L = T - V$,其中 $T$ 是動能,$V$ 是勢能(在保守係統中)。嚴格推導拉格朗日方程 $frac{d}{dt}left(frac{partial L}{partial dot{q}_i} ight) - frac{partial L}{partial q_i} = 0$。 守恒量與諾特定理(定性介紹): 在拉格朗日框架下,討論如何識彆守恒量(循環坐標)。初步介紹諾特定理的物理意義:係統對稱性與守恒量之間的內在聯係。 經典應用: 使用拉格朗日方法求解復雜的力學問題,例如:單擺、雙擺(定性)、耦閤振子係統、以及在非慣性係中的運動描述。 第七章:哈密頓力學 勒讓德變換與哈密頓量: 介紹勒讓德變換,從拉格朗日量 $L(mathbf{q}, dot{mathbf{q}}, t)$ 構造哈密頓量 $H(mathbf{q}, mathbf{p}, t)$,其中 $mathbf{p}$ 為正則共軛動量。 哈密頓正則方程: 推導並分析一組一階微分方程——哈密頓正則方程: $dot{q}_i = frac{partial H}{partial p_i}$ 和 $dot{p}_i = -frac{partial H}{partial q_i}$。 相空間分析: 深入探討相空間的概念,並用相軌跡來描述係統的演化。對於簡單的係統,如一維勢場中的粒子,分析其在相空間中的運動模式。 泊鬆括號與演化: 引入泊鬆括號,闡述其在描述物理量時間演化中的作用。簡要說明哈密頓力學如何自然地引嚮量子力學的對易關係。 附錄 微積分和矢量代數迴顧 拉格朗日方程在約束力下的推廣 常見勢函數的性質分析 本書特色 本書強調物理圖像與數學方法的有機結閤。每一章節都包含大量的例題和習題,覆蓋瞭從基礎計算到高級概念應用的各個層麵。我們力求以清晰的邏輯鏈條,引導讀者理解經典力學不僅是描述宏觀運動的理論,更是現代物理學的邏輯和數學基礎。本書適閤物理、工程、數學等專業的高年級本科生及研究生作為教材或參考書。

用戶評價

評分

這本書的封麵設計相當吸引人,簡約大氣,封麵上“量子力學基礎與固體物理學”這幾個字,透露著一種嚴謹和深邃的學術氣息。拿到手裏,紙張的質感也非常好,厚實而柔韌,翻閱起來沒有廉價感,讓人覺得這是一本值得細細品讀的著作。我平時對科學尤其是物理學領域有濃厚的興趣,常常會去書店翻閱一些科普讀物,但這本圖書的裝幀和排版,明顯是麵嚮專業學習者或者有一定基礎的愛好者設計的。我最期待的是它是否能以一種清晰易懂的方式,將量子力學這個抽象的概念,與固體物理這樣更貼近現實世界的領域聯係起來。畢竟,量子力學常常給人一種“遙不可及”的神秘感,而固體物理則關係到我們生活的方方麵麵,從電子産品到新材料,都離不開它的支撐。我希望能在這本書中找到那種“原來如此”的豁然開朗,以及將理論與實際應用相結閤的精彩論述。

評分

在我看來,一本書是否“好讀”,很大程度上取決於作者的寫作風格和敘事方式。即便內容再精深,如果語言晦澀難懂,或者邏輯混亂,也很難讓讀者産生持續閱讀的動力。我對於這本書的期望是,它能夠用一種相對通俗易懂的語言,來解釋那些本質上非常抽象的物理概念,並且在敘述過程中,能夠適當地穿插一些曆史的淵源和前沿的研究動態,讓讀者感受到這個學科的活力與魅力。我希望它不僅僅是一本“死闆”的教科書,更像是一位經驗豐富的老師,能夠引導著我一步步探索物理世界的奧秘。同時,我也期待書中能夠有一些有趣的類比或者思想實驗,來幫助理解那些難以想象的量子現象。

評分

作為一名對物理學充滿好奇的業餘愛好者,我經常在網上搜尋關於量子力學和固體物理的資料。然而,很多時候,網絡上的信息碎片化嚴重,概念解釋也參差不齊,很難形成係統性的認知。我寄希望於這本書能夠填補我在這方麵的知識空白。尤其是在量子力學的部分,我希望能看到對那些基本假設和核心概念,例如波粒二象性、疊加態、量子糾纏等,進行清晰、準確且具有物理洞察力的闡釋。而對於固體物理,我則更關注它如何利用量子力學的工具來解釋晶體結構、電子能帶、導電性、磁性等現象。我希望這本書能夠提供一些高質量的圖示和模型,來幫助我理解這些復雜的物理過程,而不是僅僅依賴枯燥的數學推導。

評分

我一直認為,一本優秀的教材,其價值不僅僅在於內容的深度和廣度,更在於它能否激發讀者的求知欲,以及提供一條清晰的學習路徑。從這本書的標題來看,它涵蓋瞭量子力學和固體物理這兩個核心的物理學分支,這本身就充滿瞭挑戰和吸引力。我比較好奇的是,這本書的結構是如何安排的?它會先從量子力學的基本原理講起,逐步深入到量子力學在固體物理中的應用,還是會采用一種更加靈活的交叉講解方式?我希望它能有一個循序漸進的教學設計,能夠讓初學者也能逐漸掌握其中的奧秘。同時,我也關注這本書的例題和習題是否豐富且具有代錶性,因為物理學的學習離不開大量的練習和思考。能夠看到一些經典問題的解析,或者一些實際物理現象的量子力學解釋,那將會是非常寶貴的學習資源。

評分

我一直覺得,學習物理學,尤其是量子力學和固體物理,最重要的是培養一種嚴謹的邏輯思維和解決問題的能力。一本好的圖書,應該能夠在這方麵給讀者以啓發。我期待這本書能提供給我一套科學的學習方法,讓我能夠更好地理解和應用其中的知識。例如,在學習過程中,它是否會引導我主動去思考,去質疑,去探索新的可能性?它是否會介紹一些常用的計算方法和模擬工具,幫助我進行更深入的研究?而且,我希望它不僅僅停留在理論層麵,也能觸及到一些實際的應用場景,比如半導體器件的工作原理,或者新型功能材料的開發。隻有當理論與實際緊密結閤,纔能真正體會到物理學的魅力所在,也能讓我更加堅信,物理學的研究是有意義且充滿希望的。

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京東活動買的,很便宜的購書途徑,以後認定京東是沒錯的

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內容很好,適閤教材比較全麵

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不錯。

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內容還可以,容易看懂

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