Theory of Confined Quantum Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Press Inc

作者:Sabin, John R. (EDT)/ Brandas, Erkki (EDT)/ Cruz, Salvador A. (EDT)

出品人:

页数:690

译者:

出版时间:2009-6

价格:$ 253.12

装帧:精装

isbn号码:9780123747648

丛书系列:

图书标签:

• 量子系统
• 受限系统
• 量子力学
• 凝聚态物理
• 纳米科学
• 低维物理
• 量子计算
• 理论物理
• 量子效应
• 边界效应

《理论物理学教程：非相对论量子力学》 作者： [作者姓名] 出版社： [出版社名称] 出版日期： [出版日期] 图书简介： 《理论物理学教程：非相对论量子力学》是一本旨在系统、深入地介绍非相对论量子力学基本原理、概念和方法的经典教材。本书面向物理学专业高年级本科生、研究生以及相关领域的研究人员，力求以严谨的数学推导和清晰的物理阐释，引领读者全面掌握量子力学的理论框架。 全书共分为 [章节数量] 章，内容涵盖了量子力学的核心要素。 第一章 绪论 本章作为全书的开篇，首先回顾经典物理学在解释微观现象时的局限性，引出量子理论的必要性。通过对黑体辐射、光电效应、原子光谱等关键实验现象的介绍，揭示了能量量子化、波粒二象性等早期量子思想的萌芽。在此基础上，简要介绍了量子力学发展的历史脉络和核心思想，为后续内容的学习奠定坚实的基础。 第二章 波函数及其统计诠释 本章是量子力学的核心基石。我们将详细探讨波函数的概念，引入薛定谔方程作为描述量子系统演化的基本动力学方程。通过对波函数模平方的统计解释，理解概率幅的物理意义，以及其在测量过程中的重要作用。本章还将介绍守恒定律（如概率守恒）与波函数的关系，以及正交完备性等基本数学性质。 第三章 算符、可观测量与不确定性原理 本章将引入量子力学中描述可观测量及其测量结果的数学工具——算符。我们将详细阐述厄米算符的性质及其与可观测量之间的对应关系，并引入本征值和本征态的概念。在此基础上，深入探讨量子力学中一个颠覆经典直觉的核心概念——不确定性原理。通过对算符对易关系和海森堡不确定性原理的详细推导和物理阐释，理解微观粒子运动的内在不确定性。 第四章 一维定态问题 本章将运用前面介绍的理论工具，解决一系列典型的、具有代表性的一维定态量子力学问题。我们将详细分析自由粒子、无限深势阱、有限深势阱、谐振子以及阶梯势等模型。通过求解薛定谔方程，深入理解能量量子化、波函数形状、隧穿效应等重要物理现象，并为理解更复杂的三维系统打下基础。 第五章 角动量理论 角动量是量子系统中一个极其重要的物理量。本章将系统介绍量子力学中角动量的概念、算符及其对易关系。我们将详细推导角动量的本征值和本征态，引入球谐函数作为描述角动量本征态的数学工具。在此基础上，还将探讨轨道角动量和自旋角动量，并介绍角动量合成（Clebsch-Gordan系数）等基本概念。 第六章 三维中心力场问题 本章将角动量理论应用于描述三维中心力场中的粒子运动，其中最典型的例子是氢原子。我们将详细求解氢原子哈密顿量，推导出其能量谱和波函数，深入理解原子能级结构、量子数以及原子轨道等概念。此外，本章还将讨论其他形式的中心力场问题。 第七章 近似方法 在实际问题中，精确求解薛定谔方程往往非常困难。本章将介绍几种重要的近似方法，以处理难以精确求解的问题。我们将详细讲解定态微扰论（包括非简并和简并情况）和变分法。这些方法在研究复杂原子、分子和固体物理系统中具有不可替代的作用。 第八章 全同粒子 当一个系统中包含多个相同的粒子时，需要引入全同粒子的概念。本章将详细讨论泡利不相容原理、玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计。通过对全同粒子体系的对称性要求，解释了电子在原子中的排布、分子键的形成以及固体材料的导电性等现象。 第九章 散射理论 散射是微观粒子相互作用过程中的一个重要现象。本章将介绍散射理论的基本概念和方法，包括散射截面、微分截面、波函数展开以及不同散射势（如费米散射、卢瑟福散射）的分析。本章还将触及一些更高级的散射理论方法。 第十章 相对论性量子力学初步 尽管本书主要关注非相对论性量子力学，但本章将为读者提供一些相对论性量子力学的初步认识。我们将简要介绍克莱因-戈尔登方程和狄拉克方程，并探讨其在描述高速粒子和粒子自旋等问题上的优势。 本书的特点在于： 1. 严谨的数学表述： 每一个概念的引入都伴随着严格的数学推导，确保理论的准确性。 2. 清晰的物理图像： 在抽象的数学框架下，注重引导读者理解物理概念的直观含义，建立清晰的物理图像。 3. 丰富的例题和习题： 每章都配有精心设计的例题，通过具体算例帮助读者巩固所学知识，并通过大量习题供读者练习和思考，以加深理解。 4. 循序渐进的编排： 内容组织由浅入深，从基本概念到核心理论，再到应用和近似方法，层层递进，便于读者逐步掌握量子力学知识体系。 《理论物理学教程：非相对论量子力学》致力于为读者构建坚实的量子力学理论基础，培养解决复杂量子力学问题的能力，为进一步学习量子场论、凝聚态物理、原子分子物理、核物理等更高级的物理分支奠定坚实的基础。本书不仅是学生学习的理想参考书，也是研究人员回顾和深入理解量子力学原理的宝贵资源。

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我花了数周时间细细研读这本书，尤其是在对比了它与其他几本经典著作后，我发现它在对某些特定物理场景的数学处理上，展现出一种近乎偏执的严谨性。比如，在处理一维势阱中能级分离的细节时，作者展示了多种解析和半解析方法的比较，这一点非常值得称赞，它不仅仅是给出了结果，而是详细展示了不同近似手段的优劣和适用范围。然而，这种对解析深度的执着，似乎也使得这本书在与实验物理的对接上显得有些疏离。我期望在讨论到真实材料体系时，能看到更多关于杂质效应、温度涨落或者退相等实际工程问题对理论模型的修正和影响，但书中对此的提及非常有限。读起来，就像是身处一个完美无瑕的真空实验室中进行思想实验，一切参数都是理想化的，缺少了一点“烟火气”。对于那些致力于将理论转化为实际器件的工程师或实验家而言，可能需要自行补充大量的应用层面的知识，才能真正将书中的优美理论落地。

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这本书的封面设计相当引人注目，那种深邃的蓝色调和抽象的几何图形组合，立刻让人联想到物理学中那种深邃、复杂的结构。我拿到书时，首先关注的是它的排版和装帧质量，这方面做得非常扎实，纸张的质感也很舒服，长时间阅读下来眼睛不容易疲劳。内容上，我原本期待它能深入探讨一些前沿的量子计算领域，尤其是在微纳尺度下，粒子行为的奇异性到底是如何被有效约束和利用的。然而，读完前几章后，我发现它似乎更侧重于基础理论的构建，对具体实验技术的探讨相对保守，更多地是在梳理和整合已有的经典理论框架。如果读者是初次接触这个领域的新手，这本书或许能提供一个坚实的理论基石，但对于那些寻求突破性进展或新颖实验范式的研究者来说，可能会觉得这里的“新”意不足，更像是一本精心编纂的理论教科书，而非引领思潮的尖端专著。它的语言风格偏向于严谨的数学推导，公式密集，这对于训练思维是有益的，但有时会让那些更偏好物理图像和直观理解的读者感到吃力，需要反复对照才能抓住核心概念的精髓。

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从阅读体验的角度来看，这本书的语言风格非常正式和学术化，几乎没有使用任何比喻或类比来软化抽象的概念，这无疑保证了其内容的准确性，但同时也大大提高了入门的门槛。对于我个人而言，阅读过程中最大的挑战在于如何将这些密集的数学符号与实际的物理场景快速关联起来。作者似乎默认读者已经对量子力学的数学形式具备了极高的熟练度，因此在“翻译”阶段的努力较少。这本书的价值在于它对基本原理的深度挖掘，它能让你对“限制”二字背后的物理意义有一个前所未有的深刻理解，明白每一个能级是如何被边界条件“塑造”出来的。然而，如果读者是希望通过这本书快速掌握解决实际问题的“套路”或“速查表”，那么这本书可能会让你感到有些冗长和迂回。它要求的是沉浸式的学习，是耐心的推导和思考，而非快速的知识获取。

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这本书的章节标题起得非常精准，直击核心概念，让人一目了然。它在概念的清晰度上做到了极致，对于诸如量子囚禁的几何拓扑效应、量子隧穿的概率解析等方面，作者的阐述深入浅出，即便是初学者也能顺着作者的思路慢慢理解复杂的物理图像。但是，这种清晰度似乎是以牺牲广度为代价的。我注意到，书中对某些非正交基矢的处理或者高维空间的扩展性讨论相对薄弱。它更像是一个聚焦于二维或三维简单势阱系统的详尽案例分析集，而不是一个涵盖了所有可能“限制”形态的百科全书。例如，当涉及到复杂的晶格结构或者准周期势场中粒子的行为时，我发现这本书提供的工具箱显得不够全面。它为我们提供了一把精良的瑞士军刀，但如果你需要进行的是一项涉及复杂多维空间切割的工程，你可能会发现缺少了几种关键的专业工具，需要转向其他更专业的文献去补充这方面的知识。

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这本书的结构安排非常有条理，章节之间的逻辑递进非常清晰，仿佛是精心规划的阶梯，一步步引导读者攀登理论的高峰。作者在引言部分花了大篇幅来界定“限制”的物理含义，从无限空间到有限边界，再到势阱和量子点，这种层层递进的铺垫，确实为后续的深入分析打下了坚实的基础。我特别欣赏作者在处理边界条件和多体系统耦合时所展现出的数学功底，那些复杂的薛定谔方程求解过程，被分解得井井有条，即便是复杂的边界势也能被系统地纳入框架。不过，这种追求理论完备性的做法也带来了一个小小的遗憾：在讨论到诸如拓扑绝缘体或者非厄米系统这类当前研究热点时，叙述显得有些蜻蜓点水，没有给予足够的篇幅进行深入的剖析或引用最新的研究进展。总的来说，它更像是一部完美的“奠基之作”，能够帮助读者夯实基础，但如果你期望在这里找到关于近期突破性成果的详尽分析，可能会略感失望，它更倾向于讲述“如何建立模型”，而非“现有模型能解决什么前沿问题”。

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