九年级物理下 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:段仙飞 编

出品人:

页数:104

译者:

出版时间:2010-3

价格:19.80元

装帧:

isbn号码:9787530374849

丛书系列:

图书标签:

• 物理
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• 九年级物理
• 科学
• 教育

探索微观世界的奥秘：初探量子物理的奇妙旅程 图书名称：量子力学导论：从经典到前沿 本书旨在为对现代物理学抱有浓厚兴趣的读者，特别是高中阶段已完成基础经典物理学习的爱好者，提供一个深入浅出、循序渐进的量子力学入门指南。 我们将暂时搁置对宏观世界运动规律的描述，转而潜入原子、分子乃至亚原子粒子的微观领域，揭示支配这个奇特世界的根本法则。 本书结构清晰，内容涵盖了量子力学从历史萌芽到核心概念构建的全过程，并适当地引入了现代物理学的前沿应用，力求构建一个完整且引人入胜的学习体验。我们深知，量子力学概念的抽象性可能构成学习的初步障碍，因此，本书采用了大量的类比、历史叙事以及精心设计的思维实验，辅以必要的数学工具支撑，确保读者在理解其物理图像的同时，也能掌握其核心的数学描述。 第一部分：经典物理的黄昏与量子思想的曙光 在进入纯粹的量子理论之前，我们必须回顾经典物理学在解释特定现象时所遭遇的瓶颈。 第一章：黑体辐射的困境与普朗克的革命。 我们将从日常可见的“发光物体”——黑体——的辐射光谱入手。开尔文男爵的“紫外灾难”是描述这种失败的经典术语。本章将详细介绍马克斯·普朗克如何以“能量子”的概念，一个看似“权宜之计”的假设，成功地拟合了实验数据。我们将深入探讨能量的量子化（$E=h u$）这一概念对物理学范式的颠覆性意义，以及普朗克常数（$h$）作为微观世界基本尺度的地位。 第二章：光电效应与光子的诞生。 爱因斯坦对光电效应的解释，是量子理论走向成熟的关键一步。本章将对比经典波动理论对光电效应的预测与实验观测结果之间的巨大鸿沟。我们将解析光子（能量子）的粒子性，理解光量子携带的能量与其频率成正比的物理图像，并讨论这如何首次确立了光的波粒二象性的雏形。 第三章：原子光谱与玻尔模型的成功与局限。 紧接着，我们转向原子结构的研究。本章将回顾元素光谱的线状特征，特别是氢原子谱线的规律性。我们将详尽介绍尼尔斯·玻尔如何将普朗克的量子化概念应用于卢瑟福的原子模型，提出了定态概念和能级跃迁的理论。玻尔模型虽然在解释氢原子能级方面取得了巨大成功，但我们也会批判性地探讨其在处理多电子原子以及无法解释的现象上的局限性，这自然引导我们走向更完备的量子力学。 第二部分：量子力学的核心构建 本部分是全书的核心，聚焦于量子力学的数学框架和基本公设的建立。 第四章：物质的波粒二象性——德布罗意假设。 既然光具有粒子性，那么物质粒子（如电子）是否也具有波动性？德布罗意的伟大设想将为我们打开全新的视角。本章将介绍德布罗意波长 ($lambda = h/p$)，并展示如何利用这一假设解释电子束的衍射现象，确立了所有粒子都具有波性的普遍原理。 第五章：薛定谔方程：微观世界的运动定律。 经典力学有牛顿第二定律，量子力学则有薛定谔方程。本章将引入波函数 $Psi$ 的概念，将其解释为描述粒子概率幅的数学实体，而非宏观意义上的“波”。我们将详细阐述时间依赖和时间无关的薛定谔方程，并探讨其在简单势场问题中的应用，例如“无限深势阱”——一个理解量子化能级的理想模型。 第六章：概率诠释与不确定性原理。 量子力学的核心特征之一是其内在的概率性。本章将深入解读波函数的模方 $|Psi|^2$ 所代表的概率密度，介绍概率诠释的物理意义。随后，我们将转入海森堡不确定性原理 ($Delta x Delta p geq hbar/2$)。这不是测量误差，而是微观世界固有的限制。我们将通过数学推导和物理图像，阐明对粒子的位置和动量进行精确测量的根本性冲突。 第七章：角动量、自旋与全同粒子。 我们将把量子力学的概念推广到更复杂的物理量。本章将探讨量子力学中角动量的量子化，以及电子等基本粒子固有的内禀角动量——自旋的引入。自旋的概念是纯粹量子的，无法从经典图像中导出。最后，我们将简要介绍泡利不相容原理和费米子/玻色子的区分，这是理解多电子原子结构和凝聚态物理的基础。 第三部分：从理论到应用的前沿展望 本部分将展示量子力学如何成功地解释了我们周围世界的复杂现象，并引导读者展望未来。 第八章：量子隧穿效应的奇迹。 这是一个经典物理学完全无法解释的现象：粒子可以穿透比其能量更高的势垒。本章将通过薛定谔方程在势垒区域的解，直观地展示量子隧穿的概率性，并联系到实际应用，如扫描隧道显微镜（STM）的工作原理。 第九章：简谐振子与物质的振动。 量子谐振子是物理学中极为重要的模型。本章将求解其薛定谔方程，揭示其能量的量子化和零点能的存在。这对于理解分子光谱和固体比热等问题至关重要。 第十章：量子力学的现代图景。 我们将简要介绍量子力学的其他重要表述，如矩阵力学（海森堡的视角）与薛定谔绘景的等价性。最后，我们将触及量子信息、量子计算（如量子比特的概念）以及对量子力学诠释的持续哲学探讨（如多世界诠释），为读者在未来的探索打下坚实的基础。 本书特色： 概念先行，数学殿后： 侧重于物理图像的构建，数学推导清晰，但不过分依赖高深微积分，适合有坚实代数和基础微积分基础的读者。 历史脉络清晰： 强调科学思想的演变过程，让读者理解量子概念是如何在解决具体物理难题中一步步被接受和完善的。 丰富的类比与图示： 采用多种类比帮助理解抽象概念，如“薛定谔的猫”等著名的思维实验将被详细剖析。 本书将带您进入一个充满概率、不确定性和奇特行为的微观世界，领略现代物理学最深刻、最迷人的领域。准备好挑战你的直觉，迎接一场颠覆性的思维革命吧。

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