具体描述
《农林类高职高专基础课系列教材•有机及生物化学(第2版)》自2003年1月出版以来，深受广大读者的欢迎，多数农林类高职院校都已使用。为了便于教学，我们还研制了配合该教材的电子教案、多媒体课件等助学、助教系统，使用院校普遍反映较好。3年来，许多关心该教材的读者从不同的角度提出了许多建设性的意见和建议，编者在此表示衷心感谢。
由于近几年高职教育的快速发展，农林类高职生的人数迅猛增加，其构成成分也日趋复杂，入校时的化学基础参差不齐，给教与学都带来了很多的不便。本次修订本着“必需、够用、适用、实用”的原则，除订正一些错误外，并降低了本教材的难度，加大了选修内容的比例，以适应各专业对化学知识的需求；还对个别章节进行了重新编写，本着对广大读者负责、打造精品教材的态度进行修订。
图书简介：量子力学导论 作者： [此处填写作者姓名，例如：张伟、李明等] 出版社： [此处填写出版社名称，例如：科学出版社、高等教育出版社等] 出版年份： [此处填写出版年份] 页数： [此处填写页数] --- 内容概述 《量子力学导论》旨在为物理学、化学、材料科学及相关工程领域的研究生和高年级本科生提供一个严谨而清晰的量子力学基础框架。本书摒弃了繁复的历史发展叙述，聚焦于量子力学的核心原理、数学结构及其在微观世界中的应用。全书内容由浅入深，从经典物理的局限性切入，逐步建立起波函数、薛定谔方程、算符代数等基本概念，最终深入探讨角动量、自旋、微扰论以及散射理论等前沿主题。 本书的独特之处在于其强调物理图像与数学工具的紧密结合。我们力求在介绍抽象的数学结构时，始终辅以直观的物理图像和具体的实例分析，确保读者不仅能“会算”，更能“理解”量子世界的奇异性与深刻内涵。 --- 详细章节内容导览 第一部分：量子力学的基本假设与数学形式（第1章至第3章） 第1章：从经典物理的危机到量子化 本章首先回顾了经典物理学在解释黑体辐射、光电效应和原子光谱稳定性方面的失败。随后，引入普朗克能量量子假设和爱因斯坦的光量子概念，奠定能量不连续性的基调。接着，详细阐述了德布罗意物质波的假设，并通过大卫孙-革末实验的定性分析，确立了波粒二象性是量子理论的基石。本章的重点在于理解经典概念在微观尺度下是如何失效的。 第2章：态矢量、算符与希尔伯特空间 这是全书的数学核心。本章严格定义了量子力学的状态空间——复线性空间（希尔伯特空间）。我们详细讨论了狄拉克符号（Bra-Ket Notation），阐明了态矢量$vertpsi
angle$和与其共轭的左矢$langlepsivert$的物理意义。本章详尽解析了可观测量的数学表示——厄米（自伴随）算符，并证明了本征值必须是实数，本征态构成完备正交基。此外，还引入了算符的对易关系、投影算符和演化算符的概念，为后续的动力学描述做准备。 第3章：一维定态与势阱问题 本章将抽象的数学框架应用于最简单的物理模型。我们详细推导了定态薛定谔方程，并系统求解了无限深一维势阱、有限深势阱以及矩形势垒问题。在势垒问题中，着重分析了量子隧穿效应的物理图像和隧穿概率的计算方法。随后，介绍了线性谐振子问题，并利用升降算符（Ladder Operators）的方法，精确地导出了其能量本征值和本征态，以此展示代数方法在求解动力学问题中的高效性。 --- 第二部分：角动量、自旋与全同粒子（第4章至第7章） 第4章：角动量理论 本章深入探讨了角动量在量子力学中的地位。首先，基于角动量算符的对易关系，严格推导了角动量量子化和本征值谱。详细介绍了$L^2$和$L_z$算符的共同本征态（球谐函数）。随后，引入了生成和平降算符，给出了$L_x$和$L_y$算符的矩阵表示。本章的高潮部分是轨道角动量与自旋的叠加原理，为解决多电子原子问题奠定基础。 第5章：自旋角动量与泡利矩阵 本章专注于描述粒子的内禀角动量——自旋。对于自旋为$s=1/2$的粒子（如电子），详细介绍了泡利矩阵（$sigma_x, sigma_y, sigma_z$）及其代数性质。通过具体计算，推导了自旋算符的本征值和本征态的二维复向量表示。本章还讨论了自旋的测量和叠加，并引入了角动量加法的基本规则（Clebsch-Gordan 理论的初步介绍）。 第6章：中心力场问题：氢原子 本章应用前述的角动量理论，求解了三维空间中库仑势下的定态薛定谔方程。通过分离变量法，分别求解了径向方程和角向方程。详细分析了径向方程中涉及的拉盖尔多项式，清晰地解释了主量子数 $n$、角量子数 $l$ 和磁量子数 $m$ 的物理意义及其对能级简并度的贡献。 第7章：全同粒子与对称性原理 本章探讨了具有多个相同粒子的系统，这是理解多电子原子和固体物理的关键。详细阐述了粒子交换对称性对波函数的要求，区分了玻色子（波函数完全对称）和费米子（波函数完全反对称）。重点讲解了泡利不相容原理在费米子系统中的应用，并首次引入了斯莱特行列式（Slater Determinant）的概念来构造多电子原子的波函数。 --- 第三部分：近似方法与动力学（第8章至第10章） 第8章：时不变微扰论 在许多实际问题中，精确求解薛定谔方程是不可能的。本章系统地介绍了处理弱扰动的通用方法——时不变微扰论。我们首先推导了针对非简并和简并能级的能量和波函数的一阶和二阶修正公式，并提供了大量应用实例，如弱电场下原子的斯塔克效应。 第9章：含时微扰论与辐射跃迁 本章转向描述系统随时间演化的过程。详细推导了含时微扰理论，特别是计算系统从一个初始态跃迁到另一个末态的概率。重点分析了费米黄金定则（Fermi’s Golden Rule），并将其应用于描述原子在外部电磁场作用下的自发辐射和受激辐射过程，初步接触量子电动力学的半经典描述。 第10章：散射理论基础 本章介绍了如何利用量子力学来描述粒子间的相互作用。引入了散射截面的概念。详细阐述了波恩近似（Born Approximation），并重点分析了费曼图的初步思想。随后，深入讲解了相位移动法（Method of Partial Waves），该方法尤其适用于研究低能散射问题，并用其分析了势阱的散射特性。 --- 本书特色 1. 结构严谨，逻辑连贯： 遵循从基本假设到具体应用的逻辑线索，确保读者对理论的建立过程有深刻理解。 2. 数学工具全面： 充分利用线性代数、算符理论和微积分工具，提供了一个坚实的数学基础，但始终保持对物理图像的关注。 3. 例题与习题丰富： 每章末尾精心设计了大量的计算题和概念辨析题，这些题目既有基础性的巩固训练，也有启发思考的高级挑战。 4. 聚焦现代物理： 虽然是导论性质，但书中包含了自旋、全同粒子、微扰论等现代物理学中不可或缺的核心概念。 《量子力学导论》不仅是学生掌握量子力学知识的教科书，更是未来理论研究者理解微观世界运行规律的可靠起点。
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