复旦大学 原子物理学 杨福家 第四版 教材+学习辅导书 高等教育 杨福家原子物理学 2本 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040266450

商品编码：1527303086

现代物理前沿探索：量子场论与粒子物理导论 ——深入理解微观世界的基石 本书是一本面向物理学高年级本科生和初、高年级研究生的深度教材，旨在系统地介绍现代物理学的两大核心支柱——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）和粒子物理学（Particle Physics）的基本原理、数学工具及其在描述自然界基本相互作用中的应用。本书内容组织严谨，逻辑清晰，力求在严谨的数学推导与深刻的物理图像之间取得最佳平衡。 第一部分：量子场论的基石 量子场论是理解微观世界、整合了狭义相对论和量子力学的理论框架。本部分将从经典场论出发，逐步引入量子化的概念，为读者构建坚实的理论基础。 第一章：经典场论的回顾与推广 本章首先回顾拉格朗日力学和哈密顿力学在场论中的推广，引入作用量原理和诺特定理（Noether's Theorem），强调对称性与守恒量之间的深刻联系。随后，详细讨论无自旋粒子的描述——Klein-Gordon 场，推导出其运动方程和零点能问题，并首次接触到正则量子化方法，理解粒子如何从场的激发态中涌现。 第二章：狄拉克场与费米子 费米子的描述需要引入狄拉克方程。本章深入探讨狄拉克方程的洛伦兹协变性、旋量（Spinor）结构及其反常态（Negative Energy States）的物理诠释。通过狄拉克量子化过程，构建狄拉克场，并详细阐述费米子的自旋统计定理。这一部分将为理解标准模型中的电子、夸克等基本物质粒子奠定基础。 第三章：相互作用的引入与微扰论 物理世界充满了相互作用。本章将从相互作用绘景出发，引入相互作用拉格朗日密度。核心内容聚焦于S矩阵的构建，这是计算散射截面和衰变率的理论工具。随后，系统介绍微扰论展开，特别是费曼规则的推导和应用。费曼图不仅是计算的捷径，更是直观理解基本粒子间相互作用过程的强大图像化语言。我们将详细讨论相对论性量子力学中的因果性问题。 第四章：量子电动力学（QED） 量子电动力学是迄今为止检验最精确的物理理论。本章将量子电动力学作为规范场论的第一个范例进行深入剖析。内容包括：引入U(1) 规范对称性、光子场的量子化、费曼规则在QED中的具体应用（如电子-电子散射、光子产生等），并探讨高阶修正——圈图（Loop Diagrams）的物理意义。 第五章：重整化理论（Renormalization） 微扰论计算中不可避免地会出现无穷大。本章是量子场论的精髓之一。我们将详细介绍紫外发散的来源，并系统阐述重整化的哲学思想和具体技术，如维度正则化和最小减去法（Minimal Subtraction）。理解重整化，意味着理解理论的适用范围和有效性。我们将讨论重整化群（Renormalization Group）的概念，展示物理常数如何依赖于观测能标。 第二部分：粒子物理学的标准模型 在掌握了量子场论的数学工具后，本部分将应用这些工具来构建描述强、弱、电磁三种基本相互作用的标准模型（Standard Model）。 第六章：非阿贝尔规范理论与色动力学（QCD） 本章将从SU(2)和SU(3)等非阿贝尔群入手，构建更复杂的规范场论。核心内容是量子色动力学（QCD），即描述强相互作用的理论。我们将讨论渐近自由（Asymptotic Freedom）现象，解释为什么高能下夸克表现为自由粒子，而在低能下被夸克禁闭（Confinement）。夸克和胶子的基本性质、色荷的传递机制将在本章得到详尽阐述。 第七章：电弱统一理论 标准模型将电磁相互作用和弱相互作用统一在一个SU(2) × U(1) 规范群之下。本章将详细介绍希格斯机制（Higgs Mechanism），解释规范玻色子（W和Z）如何获得质量，而规范场本身保持无质量。我们将分析电弱破缺的过程，计算费米子质量的起源，并介绍标准模型中的中微子性质（如质量问题）。 第八章：标准模型的检验与局限性 本章将讨论标准模型在实验上的巨大成功，例如对g-2的精确预测、W和Z玻色子的发现、以及希格斯玻色子的探测。同时，我们也必须正视标准模型的不足之处，包括：引力尚未纳入、中微子质量的缺失、暗物质和暗能量的解释缺乏、代（Generations）的重复性、以及电荷的量化问题。这些未解之谜引导我们展望超越标准模型（Beyond the Standard Model, BSM）的物理学。 附录：必要的数学工具 附录部分将提供读者快速回顾所需的数学背景，包括群论基础（李群、李代数）、张量分析、费曼图的详细推导步骤、以及相对论运动学回顾。 本书特色： 深度与广度兼备： 既有对基础量化方法（如正则量子化）的深入讲解，也涵盖了现代粒子物理学的核心理论——标准模型。 理论与图像结合： 大量使用费曼图来可视化复杂的相互作用过程，帮助读者建立直观的物理图像。 严格性与启发性： 侧重于物理概念的深刻理解和数学工具的熟练运用，适合有志于从事理论物理研究的读者。 本书适合作为高等院校物理专业高年级学生、研究生选修的“量子场论”、“粒子物理学”或“规范场论”课程的指定教材或重要参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容就像一扇窗户，让我窥见了微观世界的奇妙景象。从原子核的结构到量子力学的基本原理，每一个概念都以一种引人入胜的方式呈现。作者杨福家教授的叙述清晰而富有逻辑，即使是对于初学者来说，也能够循序渐进地理解那些看似抽象的物理概念。书中的图示和公式配合得恰到好处，极大地帮助了我对知识的吸收。特别是关于原子光谱的章节，让我对不同元素的独特“指纹”有了更深刻的认识，也体会到了物理学如何揭示物质世界的本质。学习这本书的过程，与其说是在背诵条目，不如说是在进行一场智力探险，每一次翻页都充满了新的发现和惊喜。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这是一套需要投入时间和精力去啃读的书籍。但一旦你沉浸其中，你会发现其中的乐趣远超乎想象。教材的编排非常合理，知识点的过渡自然流畅，使得整个学习过程不会显得突兀。对于我这样对原子物理充满好奇但基础相对薄弱的学生来说，辅导书提供的详细解答和步骤分析，简直是及时雨。它帮助我修正了许多潜在的理解误区，并让我更加自信地去解决各种问题。这本书不仅教会了我原子物理的知识，更教会了我如何去学习和思考。

评分☆☆☆☆☆

使用这套教材学习原子物理，感觉就像在进行一次精密的思维训练。它不仅仅是知识的传递，更是对逻辑推理能力和抽象思维能力的锤炼。作者在处理复杂概念时，善于抓住核心要点，并通过巧妙的比喻和类比来降低理解门槛。我尤其喜欢教材中关于量子隧穿效应的讲解，那是一种超越日常直觉的奇妙现象，通过书中细致的推导，我才真正体会到微观粒子行为的不可思议。辅导书中的练习题设计得非常有梯度，从基础概念的检验到综合应用题的挑战，一步步地引导我们深入理解。

评分☆☆☆☆☆

这本教材给我最深刻的印象是它那股严谨而又不失人文关怀的学术气息。它不仅仅是一本枯燥的物理学著作，更像是一位循循善诱的老师，在引导读者探索宇宙的奥秘。书中的一些历史背景介绍，让我了解了原子物理学发展的曲折历程，也感受到了科学家们探索真理的艰辛与伟大。学习辅导书在解题思路和方法上提供了很多启发，尤其是在面对一些复杂的计算题时，能够提供多角度的思考方式，帮助我找到最有效率的解题路径。

评分☆☆☆☆☆

这套复旦大学的原子物理学教材，绝对是名副其实的经典之作。它的深度和广度都令人印象深刻，涵盖了从早期原子模型到现代量子场论的演进过程。我特别欣赏教材中对于理论推导的严谨性，以及对实验证据的充分引用，这使得每一个结论都显得掷地有声，而非空穴来风。学习辅导书的补充也恰到好处，它不仅提供了大量精选的例题和习题，还对一些难点进行了深入浅出的讲解，这对于巩固课堂知识、提高解题能力起到了至关重要的作用。可以说，这两本书相辅相成，共同构建了一个坚实的原子物理学知识体系。