編輯推薦
《量子力學(非相對論理論)(第6版)》內容豐富全麵,帶有朗道學派的明顯特點,在理論物理教學中起著重要的作用。《量子力學(非相對論理論)(第6版)》可作為理論物理專業的研究生和高年級本科生教學參考書,也可供科研人員和教師參考。
內容簡介
《量子力學(非相對論理論)(第6版)》是《理論物理學教程》的第三捲,根據俄文版譯齣,講述非相對論量子力學,共計18章和1個數學附錄,內容包括量子力學的基本概念和原理,近似方法,對稱性和角動量理論,原子分子和原子核以及散射理論。
作者簡介
列夫·達維多維奇·朗道(1908—1968)理論物理學傢、蘇聯科學院院士、諾貝爾物理學奬獲得者。1908年1月22日生於今阿塞拜疆共和國的首都巴庫,父母是工程師和醫生。朗道19歲從列寜格勒大學物理係畢業後在列寜格勒物理技術研究所開始學術生涯。1929—1931年赴德國、瑞士、荷蘭、英國、比利時、丹麥等國傢進修,特彆是在哥本哈根,曾受益於玻爾的指引。1932—1937年,朗道在哈爾科夫擔任烏剋蘭物理技術研究所理論部主任。從1937年起在莫斯科擔任蘇聯科學院物理問題研究所理論部主任。朗道非常重視教學工作,曾先後在哈爾科大大學、莫斯科大學等學校教授理論物理,撰寫瞭大量教材和科普讀物。
朗道的研究工作幾乎涵蓋瞭從流體力學到量子場論的所有理論物理學分支。1927年朗道引入量子力學中的重要概念——密度矩陣;1930年創立電子抗磁性的量子理論(相關現象被稱為朗道抗磁性,電子的相應能級被稱為朗道能級);1935年創立鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋;1936—1937年創立二級相變的一般理論和超導體的中間態理論(相關理論被稱為朗道相變理論和朗道中間態結構模型);1937年創立原子核的幾率理論;1940—1941年創立液氦的超流理論(被稱為朗道超流理論)和量子液體理論;1946年創立等離子體振動理論(相關現象被稱為朗道阻尼);1950年與金茲堡一起創立超導理論(金茲堡—朗道唯象理論);1954年創立基本粒子的電荷約束理論;1956—1958年創立瞭費米液體的量子理論(被稱為朗道費米液體理論)並提齣瞭弱相互作用的CP不變性。.. 朗道於1946年當選為蘇聯科學院院士,曾3次獲得蘇聯國傢奬;1954年獲得社會主義勞動英雄稱號;1961年獲得馬剋斯·普朗剋奬章和弗裏茨·倫敦奬;1962年他與栗弗席茲閤著的《理論物理學教程》獲得列寜奬,同年,他因為對凝聚態物質特彆是液氦的開創性工作而獲得瞭諾貝爾物理學奬。朗道還是丹麥皇傢科學院院士、荷蘭皇傢科學院院士、英國皇傢學會會員、美國國傢科學院院士、美國國傢藝術與科學院院士、英國和法國物理學會的榮譽會員。
內頁插圖
目錄
第一章 量子力學的基本概念.
§1 不確定性原理
§2 疊加原理
§3 算符
§4 算符的加法和乘法
§5 連續譜
§6 過渡到經典力學極限情形
§7 波函數與測量
第二章 能量和動量
§8 哈密頓算符
§9 算符對時間的微商
§10 定態
§11 矩陣
§12 矩陣的變換
§13 算符的海森伯繪景
§14 密度矩陣
§15 動量
§16 不確定度關係式
第三章 薛定諤方程
§17 薛定諤方程
§18 薛定諤方程的基本性質
§19 流密度
§20 變分原理
§21 一維運動的一般性質
§22 勢阱
§23 綫性振子
§24 均勻場中的運動
§25 透射係數
第四章 角動量
§26 角動量
§27 角動量的本徵值
§28 角動量的本徵函數
§29 矢量的矩陣元
§30 態的宇稱
§31 角動量的相加
第五章 有心力場中的運動
§32 有心力場中的運動
§33 球麵波
§34 平麵波的分解
§35 粒子嚮力心的“墜落”
§36 庫侖場中的運動(球坐標)
§37 庫侖場中的運動(拋物坐標)
第六章 微擾論
§38 與時間無關的微擾
§39 久期方程
§40 與時間有關的微擾
§41 有限時間間隔微擾作用下的躍遷
§42 周期微擾作用下的躍遷
§43 連續譜中的躍遷
§44 能量的不確定度關係
§45 以勢能作微擾
第七章 準經典情形
§46 準經典情形下的波函數
§47 準經典情形中的邊界條件
§48 玻爾-索末菲量子化規則
§49 有心力場中的準經典運動
§50 勢壘的貫穿
§51 準經典矩陣元的計算
§52 準經典情形下的躍遷概率
§53 浸漸微擾作用下的躍遷
第八章 自鏇
§54 自鏇
§55 自鏇算符
§56 鏇量
§57 具有任意自鏇的粒子波函數
§58 有限轉動算符
§59 粒子的部分 極化
§60 時間反演和剋拉默定理
第九章 粒子的全同性
§61 同類粒子的不可分辨性原理
§62 交換作用
§63 置換對稱性
§64 二次量子化?玻色統計情形
§65 二次量子化?費米統計情形
第十章 原子
§66 原子的能級
§67 原子中的電子態
§68 類氫能級
§69 自洽場
§70 托馬斯-費米方程
§71 近核處的外電子波函數
§72 原子能級的精細結構
§73 門捷列夫元素周期係
§74 X射綫譜項
§75 多極矩
§76 電場中的原子
§77 電場中的氫原子
第十一章 雙原子分子
§78 雙原子分子的電子譜項..
§79 電子譜項的相交
§80 分子譜項與原子譜項的關係
§81 原子價
§82 原子分子單重譜項的振動和轉動結構
§83 多重譜項?情形a
§84 多重譜項?情形b
§85 多重譜項?情形c和d
§86 分子譜項的對稱性
§87 雙原子分子的矩陣元
§88 慫�重分�?
§89 原子間的遠距作用
§90 預離解
第十二章 對稱性理論
§91 對稱變換
§92 變換群
§93 點群
§94 群的錶示
§95 點群的不可約錶示
§96 不可約錶示和譜項的分類
§97 矩陣元的選擇定則
§98 連續群
§99 有限點群的雙值錶示
第十三章 多原子分子
§100 分子振動的分類
§101 振動能級
§102 分子對稱位形的穩定性
§103 陀螺轉動的量子化
§104 分子的振動轉動相互作用
§105 分子譜項的分類
第十四章 角動量的相加
§106 3j符號
§107 張量的矩陣元
§108 6j符號
§109 角動量耦閤錶象中的矩陣元
§110 軸對稱係統的矩陣元
第十五章 磁場中的運動
§111 磁場中的薛定諤方程
§112 均勻磁場中的運動
§113 磁場中的原子
§114 可變磁場中的自鏇
§115 磁場中的流密度
第十六章 核結構
§116 同位鏇不變性
§117 核力
§118 殼層模型
§119 非球形核
§120 同位素移位
§121 原子能級的超精細結構
§122 分子能級的超精細結構
第十七章 彈性碰撞
§123 散射的一般理論
§124 一般公式的研究
§125 散射的幺正條件
§126 玻恩公式
§127 準經典情形
§128 散射振幅的解析性質
§129 色散關係
§130 動量錶象中的散射振幅
§131 高能散射
§132 慢粒子散射
§133 低能共振散射
§134 準離散能級處的共振
§135 盧瑟福公式
§136 連續譜的波函數組
§137 全同粒子的碰撞
§138 帶電粒子的共振散射
§139 快電子和原子的彈性碰撞
§140 具有自鏇軌道作用的散射
§141 雷傑極點
第十八章 非彈性碰撞
§142 存在非彈性過程時的彈性散射
§143 慢粒子的非彈性散射
§144 存在反應時的散射矩陣
§145 布賴特和維格納公式
§146 反應中的末態相互作用
§147 反應閾附近的截麵行為
§148 快電子和原子的非彈性碰撞
§149 有效滯阻
§150 重粒子和原子的非彈性碰撞
§151 中子散射
§152 高能非彈性散射
數學附錄
§a 厄米多項式
§b 艾裏函數
§c 勒讓德多項式
§d 閤流超幾何函數
§e 超幾何函數
§f 含有閤流超幾何函數的積分計算
索引
好的,這是一份針對一本名為《理論物理學教程·第3捲:量子力學(非相對論理論)(第6版)》的圖書,但不包含其內容的圖書簡介。這份簡介將專注於描述其他物理學領域和主題,旨在為讀者提供一個清晰的、關於“非量子力學”或“經典物理學”範疇內其他重要教程的概述。 《理論物理學教程·第1捲:經典力學(第7版修訂版)》 簡介 本教程旨在為物理學本科高年級學生及研究生提供一套全麵、深入且嚴謹的經典力學基礎框架。作為“理論物理學教程”係列的第一捲,本書繼承瞭對物理學基本原理的深刻洞察與數學方法的精妙結閤,為後續更高級物理理論的學習奠定不可動搖的基石。我們深知,要理解現代物理學的復雜性,必須首先對描述宏觀世界和低速運動的經典力學有透徹的掌握。 本書的結構從最基本的運動學和動力學概念齣發,逐步過渡到更抽象和強大的變分原理。我們力求展現經典力學不僅是描述行星運動和拋體運動的工具,更是理解場論、廣義相對論乃至規範理論等現代物理分支的先驅思想。 第一部分:牛頓力學的嚴謹迴歸 開篇部分將對牛頓定律進行係統的迴顧與深化。我們不再滿足於高中物理中對這些定律的初步應用,而是著重於其背後的嚮量分析、坐標變換的群論基礎,以及對慣性係與非慣性係的精確處理。 坐標係與約束: 詳細討論瞭直角坐標係、柱坐標係和球坐標係下的運動方程,並引入瞭約束力的概念及其對係統自由度的影響。特彆關注瞭完整約束和非完整約束的區彆,為引入拉格朗日力學做鋪墊。 剛體動力學基礎: 對剛體的平動和轉動進行瞭詳盡的分析。本章深入探討瞭轉動慣量張量的對角化,闡述瞭主軸的概念及其在簡化剛體動力學問題中的核心作用。對歐拉角和歐拉方程的推導與應用進行瞭詳盡的講解,這是分析陀螺儀等復雜係統運動的關鍵。 碰撞與散射理論的經典框架: 盡管動量和能量守恒是基礎,但本部分強調瞭在不同參考係下分析碰撞的優勢,並引入瞭盧瑟散射等基本彈性散射模型的經典推導,為理解粒子相互作用提供瞭初始視角。 第二部分:解析力學——變分原理的力量 這是本書的核心和精髓所在。解析力學提供瞭一種比牛頓力學更具普適性和數學優雅性的描述方法。通過引入位形空間(Configuration Space)的概念,我們得以擺脫對約束力的顯式處理,轉而關注係統的能量和路徑。 拉格朗日力學: 詳細構建瞭拉格朗日函數 $L = T - V$,並推導瞭歐拉-拉格朗日方程。本書通過大量實例——包括耦閤振子、移動的約束係統(如圓環上的珠子)——展示瞭拉格朗日形式的優越性。對循環坐標(或稱可忽略坐標)的討論直接導嚮瞭守恒量的發現。 哈密頓正則理論: 從拉格朗日力學到哈密頓力學的轉變是理論物理學中一次重大的抽象飛躍。我們詳細解釋瞭勒讓德變換在這一過程中的作用,構建瞭哈密頓函數 $H$。本章的重點在於泊鬆括號(Poisson Brackets),它不僅是描述時間演化的核心工具,也是連接經典力學與量子力學的關鍵橋梁。通過泊鬆括號,我們得以闡明相空間的幾何結構和守恒律的本質。 第三部分:連續介質與場論的萌芽 經典力學的範疇延伸至無限自由度的係統,即連續介質。本部分為讀者準備瞭場論的初步概念。 變分原理在場論中的推廣: 我們將離散係統的拉格朗日量推廣到連續係統的拉格朗日密度 $mathcal{L}$,並推導齣歐拉-拉格朗日場方程。這為後續的電磁場論和量子場論的構建提供瞭必要的數學準備。 經典波動現象: 詳細分析瞭一維和三維的波方程(例如弦的振動、聲波的傳播),並使用傅裏葉方法求解瞭邊界條件下的定態和非定態問題。這部分內容強調瞭場(Field)這一物理概念的建立。 第四部分:經典理論的深化與拓展 收尾章節聚焦於對經典框架的深入探究和未來方嚮的指引。 正則變換與生成函數: 這是一個高度數學化的主題,旨在展示哈密頓係統的等效描述。我們詳細講解瞭四種主要的生成函數,以及如何利用它們來實現坐標和動量變量的復雜變換,同時保持泊鬆括號的結構不變。 小振動理論與穩定性分析: 討論瞭係統在平衡點附近的微小擾動。通過將勢能進行泰勒展開,導齣瞭特徵頻率的概念,這是分析物理係統穩定性的標準方法。本章包含瞭對耦閤振子係統模態分析的詳盡案例。 總結 本書《經典力學》是理解物理世界運作規律的堅實起點。它不僅教授瞭如何解題,更重要的是,它揭示瞭物理學中“對稱性産生守恒量”、“能量最小化原理”等深刻的哲學和數學結構。掌握瞭本捲內容,讀者將能以更成熟的視角去迎接後續的電磁學、熱力學以及相對論的挑戰。本書的數學嚴謹性、概念的清晰度以及豐富且恰當的習題集(包含詳盡的解題步驟和討論),確保瞭讀者能夠真正內化這些核心概念。
當我閤上這本書的時候,腦海中充斥著各種奇妙的畫麵:粒子的波動性、量子隧穿效應、以及自鏇這種匪夷所思的內稟性質。這本書真的徹底改變瞭我對“現實”的認知。它不僅僅是在教授知識,更是在重塑一種思維方式。作者用一種非常體係化的方式,將量子力學的發展脈絡和核心概念梳理得井井有條。讀的時候,我感覺自己仿佛置身於20世紀初物理學革命的洪流之中,與那些偉大的先驅們一同思考,一同探索。書中對一些關鍵實驗的詳細介紹,也讓我更加直觀地理解瞭理論的由來。比如,雙縫乾涉實驗是如何一步步揭示瞭微觀粒子的波動性的,這簡直太令人著迷瞭。這本書要求讀者有一定的數學基礎,但如果你願意投入時間和精力,它所迴報的將是深刻的理解和全新的視角。