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页数:681

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出版时间:2005-6

价格:128.00元

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isbn号码:9787121013584

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• 信息产业
• 产业发展
• 信息技术
• 数字化转型
• 产业导向
• 经济发展
• 技术创新
• 战略规划
• 行业分析
• 政策研究

《现代量子力学导论》内容简介 一、本书定位与目标读者 本书是一部深入浅出、内容详实的现代量子力学教材，旨在为物理学、化学、材料科学以及相关工程技术领域的本科高年级学生和初级研究生提供一个全面而严谨的量子力学基础框架。我们力求在保持理论严谨性的同时，辅以大量的实例和清晰的物理图像，帮助读者跨越从经典物理思维到量子世界观的思维鸿沟。 本书的撰写遵循“由浅入深，螺旋上升”的原则，第一部分着重于历史背景和基本概念的建立，第二部分深入探讨核心的数学形式和应用，第三部分则聚焦于现代物理学中的前沿课题。本书不要求读者具备深厚的数学功底，但要求具备扎实的微积分、线性代数和经典力学基础。 二、核心章节与内容详述 第一部分：量子世界的基石（概念与基础） 第1章：物理学的危机与量子论的诞生 本章追溯十九世纪末经典物理学所面临的几大难题，如黑体辐射的紫外灾难、光电效应、康普顿散射以及原子光谱的稳定性问题。重点介绍普朗克对能量量子化的革命性假设，爱因斯坦对光子概念的阐述，以及玻尔模型对氢原子能级的初步解释。本章强调，量子论的提出并非一蹴而就，而是对经典物理学无法解释的实验现象的必然反应。我们将详细分析这些历史实验的物理细节，为后续的理论构建奠定实验基础。 第2章：波粒二象性与不确定性原理 本章深入探讨德布罗意物质波的概念，并详细分析戴维孙-革末实验等关键实验，确立了粒子同时具有波动性的基本图像。随后，我们将严谨地推导出海森堡不确定性关系，并从数学上（如傅里叶变换关系）和物理意义上（如测量过程的不可避免的扰动）解释其深刻内涵。本章还将讨论有限寿命粒子的能量不确定性，区分不同的不确定性原理。 第3章：量子态的数学描述——希尔伯特空间与态矢量 这是全书理论体系的基石。本章引入狄拉克符号（Bra-Ket 记号），将其作为描述量子态的数学语言。我们将详细介绍抽象的希尔伯特空间，讨论线性算符、厄米算符（对应于可观测量的算符）及其本征值、本征函数。核心内容包括：叠加原理的数学表达、测量公设（态的坍缩）、以及概率解释（玻恩定则）。本章会通过简单的二维系统（如自旋）来初步应用这些概念。 第二部分：核心理论与一维问题求解 第4章：薛定谔方程与态的演化 本章将时间依赖的薛定谔方程（TDSE）作为量子力学演化的基本定律。我们将讨论TDSE的线性性质和守恒定律（如概率守恒）。随后，重点分析定态薛定谔方程（TISE），并将其与算符的本征值问题联系起来。 第5章：自由粒子与势垒穿透 本章应用TISE解决最基础的一维模型。首先分析自由粒子（势能为零）的平面波解，探讨其动量和位置描述的困难。接着，详细研究势阶跃、无限深势阱、有限深势阱以及谐振子势。特别是对“隧道效应”的分析，我们将计算穿透概率，并讨论其在扫描隧道显微镜（STM）等技术中的应用。 第6章：角动量与三维势能问题 本章过渡到三维空间，引入轨道角动量算符 $hat{mathbf{L}}$。我们将推导 $hat{L}^2$ 和 $hat{L}_z$ 的对易关系，并求解它们的共同本征值和本征函数——球面谐函数。随后，本章将量子力学应用于库仑势问题，即氢原子。我们将完整推导氢原子精确的能级（里德伯能级）和波函数（量子数 $n, l, m$ 的物理意义），这是量子力学最辉煌的成就之一。 第三部分：自旋、全同粒子与近似方法 第7章：自旋角动量与泡利不相容原理 本章独立讨论内禀角动量——电子自旋。通过斯特恩-盖拉赫实验的分析，确立了自旋的量子特性。我们将引入泡利不相容原理，这是理解多电子原子结构和化学键的根本。本章还将介绍自旋的加法法则（角动量耦合）的概念。 第8章：近似方法——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行的。本章系统介绍定态微扰论（包括非简并和简并情况）。我们将详细推导一阶和二阶能量修正公式以及波函数修正公式，并将其应用于例如受外电场作用的原子能级微小分裂（斯塔克效应）。 第9章：时变微扰论与辐射跃迁 本章处理量子态随时间演化的微扰问题。重点讨论常数微扰（如阶跃势）和周期性微扰（如与光场相互作用）。核心应用是计算原子从高能级向低能级跃迁的速率，这直接导出了爱因特定律中的自发辐射系数和受激辐射系数，为激光物理奠定理论基础。 第十章：全同粒子系统与散射理论 本章探讨费米子和玻色子的统计特性，强调玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的物理区别。随后，本章介绍散射理论的基本框架，包括微分截面和总截面，并应用费曼图的概念来理解散射过程的微观图像，这是粒子物理学和核物理的入门工具。 三、本书特色 1. 丰富的数学推导与物理图像并重： 每一重要结论都伴随详细的数学步骤，同时穿插大量的插图和类比，确保读者能清晰把握物理直觉。 2. 强调测量理论： 对量子测量的公设和诠释问题（如哥本哈根诠释的局限性）进行了专门讨论，鼓励读者进行批判性思考。 3. 聚焦现代应用： 在介绍完基础理论后，许多章节的末尾都附有简短的“现代应用”小节，连接了基础理论与凝聚态物理、量子信息等前沿领域。 通过系统学习本书内容，读者将能够熟练地运用量子力学的语言和工具，解决复杂的物理问题，并为进一步深入研究量子场论或应用物理打下坚实的基础。

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这本书就像一幅宏大的蓝图，勾勒出了整个信息产业的过去、现在和未来。我惊叹于作者竟然能将如此复杂和庞杂的领域梳理得如此清晰，从最初的计算机硬件萌芽，到如今的物联网、人工智能、云计算等前沿技术，每一个阶段的演变都伴随着深刻的行业洞察和前瞻性的判断。它不仅仅是关于技术本身的堆砌，更重要的是，它深入剖析了信息技术如何颠覆传统行业，重塑商业模式，以及对社会发展产生的深远影响。读这本书，你会不由自主地开始思考，我们身处的这个数字时代究竟是如何形成的，未来的趋势又将指向何方。作者在分析过程中，大量引用了历史事件、行业数据和权威观点，使得论证过程严谨而有说服力，让人在阅读中能够建立起对信息产业的系统性认知，不再是碎片化的信息点，而是能看到一条清晰的主线。尤其是在探讨未来发展趋势的部分，作者提出的观点既大胆又具有启发性，让我对即将到来的技术变革充满了期待，也对如何在这个快速变化的时代把握机遇有了更深的理解。这本书对于任何想要深入了解信息产业、把握行业脉搏的人来说，都是一本不可多得的宝典。

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第一次翻开这本书，就被它严谨的结构和丰富的案例所吸引。作者在梳理信息产业的发展脉络时，展现了极其深厚的功力。他将庞杂的行业历史浓缩成一条条逻辑清晰的线索，从早期计算机的发明与普及，到互联网时代的到来，再到如今大数据、人工智能的爆发，每一个重要的转折点都得到了详实的阐述。尤其令我印象深刻的是，作者不仅仅是简单地介绍技术，而是深入剖析了技术背后的商业逻辑和市场竞争态势。他通过大量的行业案例，生动地展示了不同公司如何在技术浪潮中崛起或衰落，以及它们是如何抓住机遇，又或是错失良机。这些案例不仅具有很强的参考价值，也为我们理解行业发展规律提供了直观的视角。此外，本书对于不同细分领域（如软件、硬件、通信、互联网服务等）的深入分析，也让我对信息产业的各个组成部分有了更全面的认识。它帮助我理清了不同技术之间的关联，以及它们是如何相互作用，共同推动整个产业向前发展的。这本书就像一个导游，带领我在这片信息产业的广阔天地里，进行了一次全面而深刻的探索。

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这本书给我最深刻的感受，是它所蕴含的“时代精神”。作者仿佛是一位敏锐的观察者，他捕捉到了信息产业在不同历史时期所展现出的独特气质和发展动力。从早期的信息爆炸，到如今的智能化时代，每一次变革都伴随着巨大的机遇和挑战。书中对于这些变革的阐述，充满了历史的厚重感和现实的紧迫感。我尤其欣赏作者在分析行业发展过程中，对“人”的角色的关注。技术固然重要，但最终驱动技术进步、应用技术，并最终影响社会的，还是人。书中对于人才培养、创新文化、行业伦理等方面的探讨，让我看到了信息产业背后更深层的人文关怀。它提醒我们，在追求技术进步的同时，不能忽视人的价值和需求。读完这本书，我仿佛经历了一次思想的远航，对信息产业的认识从浅层走向了深层，也对自己在未来社会中的角色有了更清晰的定位。它不仅仅是一本行业指南，更是一本关于时代变迁、技术发展和人类未来的思考录。

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这本书给我带来的震撼，远不止于知识的获得。它更像是一次思想的洗礼，让我重新审视了信息技术与人类社会之间的复杂关系。作者在书中并没有止步于技术的罗列，而是更侧重于探讨技术背后的逻辑、驱动力和发展规律。他将信息产业的发展置于宏观的经济、政治和社会背景下进行考察，揭示了技术创新如何成为经济增长和社会进步的重要引擎。特别是关于信息技术如何赋能传统产业转型升级的章节，让我看到了信息技术强大的渗透力和改造力，它不再仅仅是IT行业的专属，而是成为了驱动各行各业向前发展的核心动力。在阅读过程中，我常常会被一些观点所触动，比如作者对“数字鸿沟”的深刻反思，对信息安全和隐私保护的警示，以及对人工智能伦理问题的探讨。这些内容让我意识到，在享受技术带来的便利的同时，我们也需要保持清醒的头脑，思考技术发展的双面性，并积极寻求应对挑战的策略。这本书的价值在于，它不仅提供了信息，更重要的是激发了思考，引导读者从更深层次去理解信息产业的本质和意义。

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坦白说，我一直对信息产业这个领域感到有些畏惧，因为它似乎充满了各种我难以理解的专业术语和复杂的技术概念。然而，这本书的出现，彻底改变了我这种看法。作者以一种极为通俗易懂的方式，将抽象的技术概念具象化，并将复杂的行业逻辑梳理得井井有条。他没有故作高深，而是用一种平易近人的语言，娓娓道来，让即使是初次接触信息产业的读者，也能轻松地理解其中的精髓。我特别喜欢书中对于行业发展趋势的预测和分析。作者并没有停留在过去的辉煌，而是将目光聚焦在未来的可能性上。他对于人工智能、5G、区块链等新兴技术的解读，既充满了科学的严谨性，又饱含着对未来的浪漫想象。这些分析让我看到了信息产业无限的潜力，也让我对即将到来的技术革命有了更清晰的认知。更重要的是，这本书帮助我建立了一种“全局观”，让我能够从更广阔的视角去理解信息技术在整个社会经济体系中的地位和作用。

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