固体能带理论

固体能带理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:复旦大学出版社
作者:谢希德
出品人:
页数:360 页
译者:
出版时间:2007年
价格:30.0
装帧:平装
isbn号码:9787309020304
丛书系列:
图书标签:
  • 固体物理
  • 能带理论
  • 半导体物理
  • 材料物理
  • 凝聚态物理
  • 量子力学
  • 晶体结构
  • 电子能谱
  • 固体电子学
  • 计算物理
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

好的,这是一份关于《固体能带理论》以外主题的、详尽的图书简介,力求自然流畅,不带任何技术痕迹。 --- 《量子场论导论:从基本概念到前沿应用》图书简介 书名: 量子场论导论:从基本概念到前沿应用 作者: [此处可虚构一位资深物理学家的名字] 出版社: [此处可虚构一家知名学术出版社名称] ISBN: [此处可虚构一串数字] 篇幅: 约 600 页,精装本 --- 内容概要 本书旨在为具有扎实经典力学、电动力学及初步量子力学基础的研究生和高年级本科生提供一份全面而深入的量子场论(Quantum Field Theory, QFT)入门指南。在现代物理学的宏伟版图中,量子场论无疑占据了核心地位,它是连接微观粒子世界与宏观现象的桥梁,是粒子物理学、凝聚态物理(如超导、超流等非微扰现象)、甚至宇宙学研究的基石。本书的编写哲学在于,不仅要清晰地阐述数学工具和形式结构,更要深刻揭示其背后的物理图像和思想精髓。 全书结构严谨,循序渐进,从对经典场论的系统回顾开始,逐步引入量子的观念,最终抵达处理相互作用的微扰论和重整化理论。我们避免了早期教材中常见的、过于偏重纯数学构造的倾向,而是着重于构建物理直觉,确保读者能够真正理解“场”的概念在量子力学框架下如何被重新定义和解释。 详细章节划分与核心内容 全书共分为五个主要部分,二十个章节,旨在构建一个逻辑清晰、层层递进的学习路径。 第一部分:从经典到量子的过渡(第 1-4 章) 第 1 章:回顾经典场论与拉格朗日形式 本章首先回顾了经典场论的基本构建块,包括拉格朗日密度、欧拉-拉格朗日方程在连续系统中的应用。重点讨论了对称性与守恒量的深刻联系——诺特定理,并以电磁场和引力场(作为一个参照)为例,奠定了后续量子化的数学基础。 第 2 章:正则量子化:谐振子链与自由玻色场 这是本书的核心起点。我们从一维谐振子链的量子化出发,展示如何通过对无穷多谐振子进行模式展开,自然地过渡到连续场。接着,详细推导了自由标量场的哈密顿量和对易关系,引入了产生子与湮灭子的概念,这是理解粒子(场的激发态)的根本所在。 第 3 章:费米子场与自旋统计 本章专门处理费米子。引入狄拉克场,并严格推导了狄拉克方程的相对论性协变形式。关键在于阐释如何通过反对易关系(而非对易关系)来满足泡利不相容原理,从而自然地导出自旋统计定理的物理意义,这是连接量子场论与粒子物理的另一条重要线索。 第 4 章:场论中的因果性与传播子 本章深入探讨了量子场论中的因果律。通过定义因果传播子(Feynman 传播子),我们展示了如何保证不同时点的算符之间的关联性满足相对论的要求,即信息的传播速度不超过光速。这为后续的微扰计算打下了严格的数学和物理基础。 第二部分:相互作用与微扰论(第 5-9 章) 第 5 章:相互作用绘景与时间演化 从自由场的完备描述过渡到包含相互作用的实际物理系统。本章详细阐述了狄拉克符号下的相互作用绘景,并引入了S 矩阵的概念,这是描述散射过程概率幅的工具。 第 6 章:费曼规则的建立 这是本书最关键的技术章节之一。我们详细推导了基于相互作用哈密顿量的微扰展开,并系统地归纳出费曼规则。以 $phi^4$ 理论为例,读者将学会如何将一个复杂的物理过程(如粒子散射)转化为一套清晰、可计算的图示规则。 第 7 章:二维散射过程的计算 通过具体的二维或三维散射过程,读者将亲自动手计算低阶的散射截面和衰变率,掌握传播子、顶点因子、动量守恒和外部线积分的应用技巧。 第 8 章:高阶修正与圈图 本章将计算提升至更高阶,引入费曼圈图。这些圈图对应着“虚粒子”的产生与湮灭,是理论中不可或缺但同时也带来无穷大困难的部分。 第 9 章:Ward 恒等式与守恒量验证 在引入圈图后,本章利用诺特定理的场论推广——Ward 恒等式,来验证理论的内禀一致性,特别是电荷守恒等基本量在圈图修正下的保持性。 第三部分:重整化:应对无穷大的挑战(第 10-13 章) 第 10 章:无穷大的来源与物理图像 本章直面量子场论中最具挑战性的问题——无穷大。我们分析了这些无穷大是源于高能(短距离)的紫外发散,还是低能(长距离)的红外发散,并探讨了无穷大与物理观测量之间的关系。 第 11 章:正则化技术 为了处理无穷大,必须引入正则化手段。本书将详尽介绍维度正则化(Dimensional Regularization),解释其在保持洛伦兹协变性和规范不变性方面的优势,并展示其操作流程。 第 12 章:重整化:物理量的重新定义 本章的核心在于重整化程序。我们阐释了“裸”参数和“物理”参数的区别,展示了如何通过吸收无穷大到参数的重新定义中,使得最终的物理截面是有限且可观测的。 第 13 章:重整化群(RG)与有效场论 超越了单点计算,本章介绍了重整化群流的概念。RG 描述了物理参数如何依赖于我们所设定的能量尺度,深刻揭示了物理理论的尺度依赖性。我们将引入有效场论(EFT)的观点,说明为何低能物理不需要知道高能细节。 第四部分:规范场论基础(第 14-17 章) 第 14 章:局部规范不变性 本章引入构建描述基本相互作用(电磁力、弱力、强力)的通用框架——规范场论。从 U(1) 规范对称性开始,阐述规范场(如光子)如何作为保持拉格朗日量局部不变性的“补偿场”而自然产生。 第 15 章:非阿贝尔规范理论与杨-米尔斯场 将规范群推广到非阿贝尔群(如 SU(N))。详细推导杨-米尔斯场的拉格朗日密度,并重点分析自相互作用项带来的复杂性,这正是描述强相互作用(QCD)的基础。 第 16 章:路径积分表述 作为正则量子化的强有力补充,本章引入路径积分(或泛函积分)表述。它在处理规范场论(尤其是处理规范群的积分和约束)时具有无可替代的优势。详细介绍如何将 S 矩阵元素与泛函积分联系起来。 第 17 章:规范场中的 Faddeev-Popov 鬼场 处理规范场论中的路径积分,必须引入鬼场(Ghost Fields)来消除冗余的积分度。本章详细解释了 Faddeev-Popov 程序的物理动机和技术细节。 第五部分:应用与前沿展望(第 18-20 章) 第 18 章:自发对称性破缺与希格斯机制 本章讨论了如何处理那些由拉格朗日量对称性很高,但真空基态却不具有该对称性的情况。详细分析 Goldstone 定理,并重点讲解希格斯机制如何将规范玻色子(如 W 和 Z 玻色子)赋予质量,这是粒子物理标准模型的核心。 第 19 章:格点量子场论与非微扰计算 认识到微扰论的局限性后,本章简要介绍非微扰方法,特别是格点规范场论(Lattice QFT)的基本思想,它允许研究者在有限体积和有限格点上通过数值模拟来探索强耦合区域。 第 20 章:量子场论在凝聚态物理中的应用 最后,本书将视角转向凝聚态系统。讨论如何利用 QFT 工具处理有效场论,例如描述平均场理论、超导体的 BCS 理论,以及利用安德森-希格斯机制在凝聚态中类比质量的产生。 --- 本书特色 1. 直观性优先: 在引入复杂数学工具前,总会提供清晰的物理图像和动机解释。 2. 计算的连贯性: 全书围绕一个核心例子(如 $phi^4$ 理论和 QED 基础)展开,使读者能将不同章节的技术串联起来。 3. 强调物理理解: 对于重整化、对称性破缺等概念,本书花费大量篇幅解释“为什么是这样”,而非仅仅是“如何计算”。 4. 涵盖现代视角: 路径积分、重整化群和有效场论的引入,确保读者掌握的是当前物理研究所必需的先进工具箱。 本书适合渴望系统掌握描述基本粒子和场论现象的物理学研究者和工程师。阅读完毕后,读者将具备解读高能物理论文、理解凝聚态中拓扑现象的场论描述,并能开始构建自己的量子场论模型。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

从一个研究生的角度来看,这本书的价值远超其定价。它不仅仅是一本理论教材,更像是一本扎根于实验现象的理论指南。作者在阐述完一个理论模型后,总是会立刻联系到其在实验中可以观测到的具体物理效应,比如如何通过X射线衍射确定布拉维晶格,或者如何通过霍尔效应测量能带的曲率。这种紧密的理论与实验的结合,使得学习过程充满了“原来如此”的顿悟感。更难能可贵的是,书中对紧束缚模型(Tight-Binding Model)和晶格势模型(Nearly Free Electron Model)的对比分析非常深入,清晰地指出了这两种近似方法各自的适用边界和物理意义,这对于我们理解实际材料中的电子结构计算至关重要。相比于一些只停留在理论推导的书籍,这本书真正教会了我们如何“看懂”物理现象背后的数学本质,对于从事材料模拟和器件设计的同行来说,具有极高的实用参考价值。

评分

这本《固体能带理论》的作者显然是下了苦功的,对量子力学在晶体结构中的应用进行了非常深入的探讨。我读完之后,感觉自己对半导体物理的基础原理有了前所未有的清晰认识。特别是关于布洛赫定理和周期性势场下的电子行为的阐述,简直是教科书级别的典范。书中对各种能带模型的推导过程详略得当,既没有为了追求数学上的完备性而陷入繁琐的公式堆砌,也没有因为追求简洁而忽略了关键的物理图像。比如,在讨论有效质量的概念时,作者通过巧妙的类比和图示,将抽象的数学定义转化为了非常直观的物理概念,这对于初次接触固体物理的学生来说,无疑是一大福音。我尤其欣赏作者在章节末尾设置的“思考与拓展”部分,它们往往能引导读者跳出书本的框架,去思考更前沿的研究方向,例如拓扑绝缘体等概念的萌芽。这本书的严谨性毋庸置疑,每一条结论都有坚实的理论基础支撑,但它并没有因此变得枯燥乏味,反而充满了探索的乐趣。读完后,我感觉自己已经具备了阅读更高级固体物理专著的坚实基础。

评分

我不得不说,这本书在概念引入的逻辑递进上做得堪称业界良心。它没有一开始就抛出复杂的晶体动量和倒易空间的概念,而是从最简单的、一维的周期性势场开始,逐步过渡到三维晶格的复杂情况。这种“由浅入深、循序渐进”的教学思路,极大地降低了初学者的心理门槛。书中对于晶格振动(声子)和电子能带的讨论虽然分属不同章节,但作者巧妙地在某些地方埋下了伏笔,使得读者在学习声子对电子散射影响时,能够自然地将前后知识点串联起来,形成一个完整的固体物理图景,而不是孤立地学习知识点。这种结构化的编排,让知识点的积累过程变得非常扎实可靠。在我看来,很多教材为了追求“新颖”,往往会打乱经典的叙事逻辑,反而让读者在学习过程中感到迷茫,但《固体能带理论》则坚守了物理学教育的经典范式,且做得非常到位,非常适合作为系统学习的入门与进阶教材。

评分

这本书的排版和装帧设计,着实体现了出版方对学术著作的尊重。纸张的选择厚实而柔和,即便是长时间在灯光下阅读,眼睛的疲劳感也比其他一些同类书籍要轻得多。图表的清晰度尤其值得称赞,那些描述费米面结构、狄拉克锥形态的插图,线条干净利落,层次分明,即便是复杂的二维投影图,也能让人一眼洞察其核心结构。很多固体物理的书籍在处理高维数据和复杂晶体结构的可视化时往往力不从心,但这本《固体能带理论》在这方面做得非常出色。而且,书中对公式的排布也极具美感,数学符号的间距和字体大小都经过了精心调整,使得复杂的薛定谔方程和哈密顿量在视觉上保持了极佳的平衡感。唯一略感遗憾的是,在一些涉及计算物理模拟结果的彩色插图部分,如果能提供更高分辨率的电子版作为补充资源就更完美了。但总体而言,作为一本需要反复查阅的专业书籍,它的物理形态质量已经达到了一个非常高的水准。

评分

这本书的语言风格非常独特,它介于严谨的学术论文和亲切的导师讲解之间,形成了一种既权威又不失温度的叙事腔调。作者在行文时,大量使用设问句来引导读者的思考,仿佛他正坐在你的对面,和你一同探讨物理难题。比如,在讨论周期性边界条件的选择时,他并没有直接给出结论,而是先描述了物理模型可能遇到的“边界灾难”,然后引导读者自然地接受周期性边界条件作为解决这一问题的最优选择。这种“对话式”的写作手法,极大地增强了阅读的沉浸感。我个人特别喜欢作者在引用历史发展脉络时所流露出的那种对科学先驱的敬意,这让冰冷的物理定律似乎拥有了人性的温度。读起来完全没有传统物理教材那种冷峻的、令人望而却步的感觉,它更像是一部关于人类如何逐步揭示物质微观世界的史诗。这本书无疑是固体物理教学领域一股清新的、富有启发性的力量。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有