量子力学衍义 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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量子力学衍义
	曾用价	89.00
	出版社	科学出版社
	版次	1
	出版时间	2012年06月
	开本	16
	作者	宁西京
	装帧
	页数	368
	字数	442
	ISBN编码	9787030343949

内容介绍
首先，深入分析、概括了初等量子力学的主要内容，以使读者掌握该理论的基本思想与基本结构（章，第二章），然后依次讲授相对论波动方程，费曼路径积分，二次量子化方法，量子场论基础，量子电动学基础，量子散射理论。




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《光影之谜：经典光学理论的现代诠释》 一、 绪论：可见世界的基石与未解之谜 自人类开始仰望星空，对光本质的探究便从未停歇。从古代哲学家对光线直线传播的朴素观察，到牛顿时代的微粒说与惠更斯的光波说的激烈交锋，光学一直是物理学皇冠上最耀眼的宝石之一。然而，尽管经历了漫长的发展，经典光学理论在描述某些极端现象时仍显露出其局限性。本书《光影之谜：经典光学理论的现代诠释》并非旨在推翻经典理论的辉煌成就，而是致力于对现有理论框架进行一次深刻的、面向未来的审视与梳理，并探索如何利用更宏大的视角，为那些悬而未决的“光影之谜”提供更为自洽的解释。 本书将深入剖析光作为一种电磁波的本质，聚焦于其在宏观尺度上所展现的波动特性，以及这些特性如何构筑了我们所感知的视觉世界。我们不涉及量子化的能量包（光子）的概念，而是完全基于麦克斯韦方程组所构建的电磁场理论，对光的传播、干涉、衍射和偏振现象进行详尽而严谨的阐述。 二、 光的波动性：从惠更斯到夫琅禾费的严谨推导 本书的第一部分，着重于巩固和深化读者对经典光波动理论的理解。 1. 麦克斯韦方程组的电磁场描述： 我们从电磁场的基本动力学方程出发，推导出光波方程。详细阐述了光速的由来，以及电场和磁场矢量在光波传播中的相互关系和正交性。此处，我们严格限制在宏观介质中，不引入任何关于能量量子的假设，仅依赖于电磁场的连续变化。 2. 惠更斯-菲涅耳原理的几何重构： 惠更斯原理是理解波前传播的基石。本书将采用更为现代的积分形式——菲涅耳衍射积分，来取代传统的几何作图法。重点分析了近场（菲涅耳区）和远场（夫琅禾费区）的数学差异及其物理意义。特别关注了孔径函数和传播核（Kernel）在描述衍射现象中的关键作用。 3. 干涉现象的定量分析： 双缝干涉是光波动性的最直接证据。我们将详细分析不同光源相干性的要求，并对杨氏干涉实验的条纹亮度、间距以及对比度进行精确的数学建模。此外，本书还将深入探讨薄膜干涉，特别是牛顿环和迈克尔逊干涉仪的工作原理，展示光波叠加如何精确地决定了可见光的色彩和亮度分布。 4. 衍射理论的深入探讨： 衍射是光波绕过障碍物传播的必然结果。本书将花费大量篇幅讲解单缝衍射、圆孔衍射（艾里斑）以及光栅衍射。对于夫琅禾费衍射，我们将利用傅里叶变换的视角，清晰展示物体空间分布与远场光场分布之间的对偶关系，为现代光学成像系统（如显微镜和望远镜）的极限分辨率奠定理论基础。 三、 光的偏振现象：电场矢量的空间取向 偏振是光具有横波属性的有力证明。本书的第二部分专注于光的偏振态及其演化。 1. 线性、圆偏振与椭圆偏振： 我们将从电场矢量的轨迹出发，定义三种基本的偏振态。着重分析了圆偏振光如何由两个正交、相位差为$pi/2$的线偏振光叠加而成，并讨论了右旋与左旋圆偏振的物理区别。 2. 偏振光的产生与转换： 详细讨论了通过反射、吸收（如起偏器）和双折射（如棱镜和晶体）产生偏振光的机制。布儒斯特角现象的推导将严格基于菲涅耳公式，展示电磁波在界面上的反射系数和透射系数如何依赖于入射角和偏振方向。 3. 双折射与波片： 在各向异性介质中，光速取决于其传播方向和偏振方向。本书将利用光学张量和折射率椭球的概念，清晰地阐述双折射现象，并解释四分之一波片和半波片如何精确地改变光的偏振态，这是调控光信号的核心技术。 四、 光的传播与介质相互作用：宏观电动力学的视角 第三部分将视角从理想真空转向复杂介质，探讨光与物质的宏观相互作用。 1. 折射率与色散关系： 深入分析折射率的物理起源，即介质中电荷在外加电磁场作用下的极化响应。我们将详细阐述柯西公式（Cauchy Formula）和色散理论在宏观层面解释不同颜色光在介质中传播速度差异的原因，而不诉诸于量子能级跃迁。 2. 光的吸收与散射： 虽然本书侧重经典理论，但我们仍需在宏观电磁场框架下解释光在介质中强度的衰减。对于吸收，我们将其视为介质分子对电场能量的持续性耗散。对于瑞利散射（如天空呈蓝色），我们将基于偶极子辐射理论，解释为什么短波长的光比长波长的光更容易被小尺度粒子散射。 3. 介质中的波： 探讨电磁波在导电和非导电介质中的传播特性，包括趋肤深度（Skin Depth）的概念，以及电磁波在等离子体中的传播限制，这为射频工程和电磁屏蔽提供了基础。 五、 光学系统的设计与成像限制 本书的最后一部分将理论应用于实际的光学系统设计，重点分析了经典光学理论所预示的“极限”。 1. 几何光学的局限性与像差理论： 尽管我们聚焦于波动光学，但对几何光学中存在的球差、像差、彗差等像差的讨论是必要的。我们将分析这些像差的几何成因，并简要介绍如何通过增加镜片数量和复杂曲面来“校正”或最小化这些偏离理想点的偏差。 2. 衍射极限： 经典波动光学最终导向了阿贝衍射极限（Abbe Diffraction Limit）。本书将严格证明，无论光学元件的质量多高，由于光的衍射性质，任何系统都无法分辨出小于特定尺寸（与波长和数值孔径相关）的两个点光源。这一极限是基于光场在空间中的傅里叶变换特性得出的，代表了经典光学在分辨力上的天然屏障。 3. 结论与展望（非量子）： 《光影之谜》总结了经典电磁理论在描述光的所有宏观现象中的强大能力，同时也明确指出了其在解释诸如黑体辐射、光电效应等现象时的彻底失败。本书旨在为读者提供一个坚实、无缝衔接的经典光学知识体系，使其能清晰地区分哪些问题可以通过电磁场理论完美解决，哪些现象则预示着需要更深层次的物理革命。它是一部对电磁波作为经典实体进行全面、深入的“复盘”之作。