Spinors in Physics

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出版者:Springer-Verlag New York Inc.
作者:Hladik, Jean
出品人:
页数:237
译者:Cole, J. M.
出版时间:2013-4
价格:$ 111.87
装帧:平装
isbn号码:9781461271635
丛书系列:
图书标签:
  • 群论
  • 数学
  • 教材
  • 物理学
  • 自旋物理
  • 量子力学
  • 狄拉克方程
  • 相对论量子力学
  • 数学物理
  • 粒子物理
  • 场论
  • 规范场论
  • 群论
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具体描述

Invented by Dirac in creating his relativistic quantum theory of the electron, spinors are important in quantum theory, relativity, nuclear physics, atomic and molecular physics, and condensed matter physics. Essentially, they are the mathematical entities that correspond to electrons in the same way that ordinary wave functions correspond to classical particles. Because of their relations to the rotation group SO(n) and the unitary group SU(n), this discussion will be of interest to applied mathematicians as well as physicists.

《量子力学基础:概念与应用》 本书旨在为有志于深入理解量子世界奥秘的读者提供一个坚实的理论框架和丰富的实践指导。我们相信,量子力学不仅是描述微观粒子行为的基本理论,更是理解宇宙运作规律的基石,并且其深刻的原理已渗透到现代科技的各个角落。 本书的结构设计旨在循序渐进,从最基本的概念入手,逐步引导读者构建起完整的量子力学知识体系。 第一部分:量子世界的基石 我们将从回顾经典物理学的局限性开始,简要介绍黑体辐射、光电效应和原子光谱等实验现象,这些现象是量子论诞生的直接催化剂。接着,我们会详细阐述波粒二象性这一量子力学的核心思想,通过对光子和电子的实验证据的深入分析,揭示微观粒子不同于宏观物体的奇特性质。 随后,我们将引入力学量算符的概念,解释量子态如何用波函数来描述,以及波函数的概率解释。薛定谔方程作为量子力学的基本动力学方程,将得到详尽的推导和解释,使其在不同坐标系下的形式以及不同势场中的应用得以清晰呈现。能量本征态与本征值的概念,以及其在理解原子能级结构中的关键作用,也将是这一部分的重点。 第二部分:量子力学的核心概念与数学工具 为了更严谨地处理量子现象,本书将引入量子力学所必需的数学工具。希尔伯特空间的概念将作为描述量子态的完备数学框架进行介绍,并详细讲解线性算符、厄米算符及其性质。对易关系和不确定性原理将通过严谨的数学推导,阐明量子力学中固有的测量限制,以及它们对微观粒子行为的深刻影响。 角动量的量子化是另一个至关重要的概念。我们将详细讨论轨道角动量和自旋角动量,介绍球谐函数在描述原子电子轨道中的作用,并深入探讨自旋的内在量子性质及其在粒子分类中的意义。狄拉克符号(bra-ket notation)作为一种简洁高效的量子力学表述语言,也将贯穿全书,帮助读者更直观地理解量子态的叠加和演化。 第三部分:量子力学的关键应用与进阶主题 在打下坚实的理论基础后,本书将转向量子力学的具体应用。氢原子模型将作为最简单的多粒子系统,通过求解薛定谔方程,详细分析其能级结构、原子轨道和光谱性质,为理解更复杂的原子和分子奠定基础。 简谐振子是另一个在物理学中广泛出现的模型,我们将对其进行详细的量子力学分析,揭示其能量量子化的特性。势垒穿隧效应将作为量子力学独特现象的典型代表,探讨其在核聚变、扫描隧道显微镜等领域的应用。 本书还将涉及一些更具前瞻性的主题,例如多粒子系统的全同性原理,例如玻色子和费米子的概念,以及它们在统计力学中的重要作用。退相干的概念将解释量子系统如何失去其量子叠加态,过渡到经典行为,这是理解量子计算和量子信息技术的基础。 第四部分:量子力学与现代科技 我们将探讨量子力学在各个现代科技领域的核心作用。从半导体器件的量子力学原理,到激光器的产生和应用,再到核磁共振成像(MRI)的物理基础,本书将展示量子力学如何驱动着当今世界的科技进步。 此外,我们还将简要介绍量子信息科学的前沿进展,包括量子计算的基本思想、量子纠态的应用以及量子通信的可能性,展望量子力学在未来可能带来的革命性变革。 学习方法建议 本书的编写风格力求清晰易懂,但量子力学本身具有一定抽象性。因此,我们鼓励读者在阅读过程中积极思考,勤于动手。 理解概念: 务必深入理解每个核心概念的物理意义,例如波函数、算符、本征值等,避免死记硬背。 解决问题: 每一章的例题和习题都是检验理解程度的绝佳方式。尝试独立解决问题,并在遇到困难时回顾相关章节。 联系实际: 关注书中提到的应用案例,思考量子力学原理如何体现在实际科技中,这将极大地增强学习的趣味性和动力。 循序渐进: 量子力学的学习是一个累积的过程,确保掌握了前一章节的内容再进入下一章节。 我们希望,《量子力学基础:概念与应用》能成为您探索微观世界奥秘的得力助手,点燃您对物理学研究的热情。

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用户评价

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这本书的插图和图表设计简直是艺术品级别的。我通常对纯文字的理论书籍不太感冒,因为视觉化的辅助对于理解抽象概念至关重要。这本书在这方面做得极其出色。无论是空间几何的表示,还是抽象向量场的描绘,那些图示都清晰、精准,而且富有洞察力。很多时候,一个精心绘制的图表胜过千言万语的文字描述。例如,书中解释某个对称操作时,配上的那个动态的三维旋转示意图,让我立刻抓住了其核心的物理意义,这是其他任何我读过的材料都无法比拟的。对于视觉学习者来说,这本书的这些辅助材料无疑是巨大的加分项,极大地降低了理解门槛。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期,让我不得不佩服作者在构建知识体系方面的功力。它不仅仅是罗列公式和定理,更重要的是,它系统地梳理了不同物理分支之间的内在联系。比如,作者在讨论某个特定现象时,会毫不吝啬地追溯到更基础的原理,然后再引申到前沿的研究方向。这种“追根溯源”的叙事方式,让整个知识结构变得异常清晰和稳固。我发现,很多我以前在不同书里零散学到的知识点,通过这本书的串联,一下子都“活”了起来,形成了完整的知识网络。对于那些想要系统性提升自己理论水平的读者来说,这本书无疑是一个极佳的选择。它的参考书目也十分详尽,为后续的深入研究提供了清晰的路径。

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哇,这本书拿到手里沉甸甸的,感觉就像捧着一本知识的宝藏。我本来对这个领域就挺感兴趣的,但一直苦于找不到一本既深入又易懂的入门读物。这本书的排版设计非常精美,字体大小和行距都拿捏得恰到好处,阅读体验一流。而且,作者在讲述复杂概念时,总是能用非常直观的比喻来帮助我们理解,这对我这种初学者来说简直是福音。记得有一次我被一个公式卡住了好几天,翻到书里相应的章节后,作者通过一个非常巧妙的类比,我立刻就茅塞顿开,那种豁然开朗的感觉真是太棒了。这本书绝对不是那种干巴巴的教科书,它充满了作者对物理世界的深刻洞察和热情,读起来让人感觉像是在听一位经验丰富的导师在娓娓道来。我强烈推荐给所有对基础物理有热情的朋友们,它能为你打开一扇新的大门。

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这本书给我最深刻的感受是它蕴含的“物理直觉”的培养。很多物理教材重在“教你如何计算”,但这本书更注重“教你如何思考”。作者在每一个章节的末尾,都会设置一些启发性的思考题或者对当前理论局限性的探讨。这些内容不是为了让你套用公式得到一个数值答案,而是鼓励你去质疑、去探索现有模型的边界,去思考更深层次的物理实在。这种引导式的教学方法,真正激发了我作为一名物理爱好者的好奇心和探索欲。它让我明白了,物理学的魅力不仅在于解决已知问题,更在于提出尚未被解答的问题。这本书不仅仅是一本教材,更像是一位引路人,指引着我如何更深入地与自然对话。

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说实话,这本书的阅读过程并非一帆风顺,它确实要求读者投入相当的精力和专注度。有些章节的数学推导部分相当严谨和繁复,即便是对于有一定基础的我来说,也需要反复推敲,对照着草稿纸仔细演算才能完全掌握。但正是这种严谨性,赋予了这本书无与伦比的可靠性。作者在处理细节上的一丝不苟,保证了每一个结论都有坚实的数学基础支撑。这对我来说非常有价值,因为在物理学习中,‘差不多’是远远不够的。我欣赏这种不回避困难、直面挑战的学术态度,它教会我更扎实的治学方法。读完后,我感觉自己的计算能力和逻辑推理能力都得到了极大的锻炼和提升。

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