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出版者:中国电力出版社

作者:胡念苏

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2006-2

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787508337654

丛书系列:

图书标签:

• 汽轮机
• 汽轮机设备
• 汽轮机系统
• 电力工程
• 热力工程
• 能源工程
• 机械工程
• 工业设备
• 设备维护
• 系统工程

《量子力学导论：从基础到前沿》图书简介 作者： [此处可填写真实作者姓名] 出版社： [此处可填写真实出版社名称] 出版年份： [此处可填写真实出版年份] --- 一、本书概述：揭开微观世界的神秘面纱 《量子力学导论：从基础到前沿》是一部全面、深入且极具启发性的教科书，旨在为物理学、化学、材料科学及相关工程领域的研究者和高年级本科生、研究生提供坚实的量子力学理论基础。本书聚焦于量子世界的本质原理、数学形式化构建以及在现代物理学中的应用，致力于将抽象的量子概念清晰、系统地呈现在读者面前。 本书摒弃了传统的、仅侧重于机械工程或热力学设备的叙述方式，完全聚焦于微观粒子的行为、波粒二象性、薛定谔方程的求解与诠释，以及量子场论的初步探讨。它不涉及任何关于宏观机械设备的设计、运行、维护、故障诊断或热力学循环的详细内容。 二、内容结构与核心主题 本书结构严谨，逻辑清晰，共分为四大模块，层层递进，确保读者能够扎实地掌握从基本假设到复杂系统的过渡。 第一部分：量子力学的历史背景与基本假设（Foundations） 本部分首先追溯了经典物理学在解释黑体辐射、光电效应和原子光谱等现象时遭遇的瓶颈，从而引出量子化的必然性。 1. 普朗克假设与光子的概念： 详细阐述能量量子化的核心思想及其在解释黑体辐射中的作用。 2. 波粒二象性： 深入探讨德布罗意波与电子衍射实验，建立粒子和波之间的内在联系。 3. 量子力学的基本公设： 严格定义了态矢量、算符、测量公设、演化公设（薛定谔方程），为后续的数学处理打下基础。 本书的重点在于对这些公设的数学表述和哲学诠释，与任何关于蒸汽、燃气或水力机械系统的运行原理无关。 第二部分：一维与三维势场中的薛定谔方程求解（Schrödinger Equation Solvability） 本部分是本书的核心，侧重于展示如何应用薛定谔方程来预测微观系统的行为。 1. 自由粒子与势阱问题： 详细推导无限深势阱、有限深势阱的定态解，展示了能级量子化的起源。 2. 谐振子模型： 深入分析量子谐振子，计算其零点能和激发态，这为量子场论中的振子模型奠定了基础。 3. 角动量理论与氢原子： 这是本书的难点与重点。通过分离变量法，精确求解中心势场（如库仑势）下的薛定谔方程，推导出离散能级、量子数（$n, l, m$）以及波函数的具体形式。对于原子内部电子轨道的精确描述，完全替代了对任何传统动力学机械的分析。 4. 微扰论： 讲解定态微扰论和含时微扰论，用于处理薛定谔方程的精确解难以获得的体系，例如引入外部电场或磁场对原子能级的影响（斯塔克效应、塞曼效应）。 第三部分：自旋、全同粒子与对称性（Spin, Symmetry, and Statistics） 本部分将视野从空间运动扩展到内在自由度——自旋，并探讨多粒子系统的复杂性。 1. 泡利不相容原理与自旋： 引入自旋角动量算符，阐述泡利矩阵，并详述该原理在构建多电子原子电子排布中的决定性作用。 2. 全同粒子统计： 详细区分玻色子（Bose-Einstein统计）和费米子（Fermi-Dirac统计），讨论其在凝聚态物理中的重要性，如费米能级概念的引入。 3. 对称性与守恒律： 基于诺特定理，探讨空间和平移对称性如何导出动量守恒，时间平移对称性如何导出能量守恒，这些都是纯粹的理论物理结构。 第四部分：从量子力学到量子场论的桥梁（Towards Quantum Field Theory） 最后一部分为有志于深入研究的读者铺设了通往前沿物理的道路。 1. 相对论性量子力学概述： 简要介绍克莱因-戈登方程和狄拉克方程的结构及其对自旋的自然容纳。 2. 量子电动力学（QED）的初步概念： 介绍量子化场的概念，即粒子作为场的激发态出现，这构成了粒子物理学的理论基石。 三、本书的独特价值与读者定位 本书严格专注于理论物理和数学物理的严谨性，其核心价值在于： 数学的精确性： 书中包含了大量矩阵代数、线性算符理论、偏微分方程的求解技巧，是纯粹的理论工具书。 概念的深度： 对于测量问题（坍缩）、叠加态的本质、量子纠缠等核心哲学难题进行了深入探讨和现代解释。 应用领域的明确性： 本书的所有应用案例均集中在原子物理、分子光谱、半导体能带理论、激光物理机制等方面。 读者对象： 本书不适合对热力学循环、机械设计规范、材料的宏观强度测试、流体力学（如管道流动或涡轮叶片气动性能）感兴趣的读者。 它完美契合： 1. 希望系统学习高等量子力学理论的研究生。 2. 致力于凝聚态物理、量子信息、粒子物理和计算化学领域的科研人员。 3. 对物理学基本原理有深厚兴趣，并希望从数学上理解微观世界的学生。 通过阅读《量子力学导论：从基础到前沿》，读者将掌握理解现代物理学所有分支的通用语言，而不是任何特定工业设备的操作手册。本书是一扇通往物质最深层结构的知识之门。

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我花了一个下午的时间，主要研究了其中关于振动分析和动态平衡的部分。坦率地说，我本职工作侧重于流体力学仿真，对旋转机械的机械振动研究相对涉猎较浅，所以一开始还有些担心内容会过于晦涩难懂。然而，这本书的叙述方式简直是为初学者量身定制的“减震器”。作者并没有直接抛出复杂的傅里叶变换和模态分析公式，而是先从一个简单的例子入手——一个不平衡的飞轮是如何引起轴承共振的，通过直观的受力图和简易的受迫振动曲线，将抽象的数学模型具象化。我特别留意了关于“临界转速”章节的处理，作者巧妙地引入了阻尼比的概念，并清晰地解释了不同阻尼情况下系统对外部激励的响应差异。这种层层递进的讲解方式，极大地降低了我的阅读门槛。尽管我更擅长计算流体力学（CFD）中的湍流模型，这本书对振动系统稳定性的讲解，让我开始反思在我的流固耦合（FSI）模拟中，如何更精确地耦合机械的动态响应。如果说我的领域是让“流体”动起来，那么这本书就是教你如何让“机器”稳稳地转起来，两者相辅相成，共同指向了整个能源转换系统的可靠性，这点对我未来的研究方向拓宽非常有益。

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这本书的章节结构安排非常合理，逻辑清晰得像瑞士钟表内部的齿轮传动系统。我通常阅读技术书籍是从后往前找需要的知识点，但这本书让我愿意从头到尾顺着作者的思路走一遍。我尤其欣赏作者对“影响汽轮机效率的关键因素”这一部分的总结。它没有简单地罗列那些教科书上的“三高一低”（高压、高温、高流速、低返动度），而是深入探讨了每一个环节的能量损失来源——从进气道的冲击损失，到末级叶片的二次流损失，再到转子与汽缸之间的汽流泄漏损失，每一种损失都被赋予了一个量化的评估方法。这种对“损失”的细致解剖，对于任何追求极致性能的人来说，都是一份宝贵的财富。这本书像是一个经验丰富的老工程师，耐心地为你拆解一个复杂系统的每一个零件，然后告诉你如何把它们重新组合得更完美、更省油。它提供的不是速成秘籍，而是扎实的内功心法，是那种需要沉下心来，细细品味才能真正领悟其精髓的重量级著作。

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这本书的封面设计颇具匠心，那种深邃的蓝色调，仿佛让人一头扎进了广阔而深邃的海洋，而那几条流线型的白色线条，犹如蒸汽在高速涡轮中穿梭的轨迹，充满了动感和技术美感。翻开扉页，映入眼帘的是严谨的排版和清晰的图表，这让我立刻感受到作者在内容组织上的深厚功力。虽然我个人对机械动力学领域的兴趣主要集中在更偏向于材料科学和热力学基础的那一端，这本书的开篇导论部分，特别是对现代能源系统在可持续发展中的角色定位，给了我很大的启发。它没有急于陷入技术细节的泥潭，而是先搭建了一个宏大的背景框架，让我对所学知识的最终应用场景有了更清晰的认识。特别是关于不同类型锅炉与汽轮机匹配性的讨论，虽然我更关注材料在极端温度下的蠕变行为，但作者对能量流动的描述方式，那种如同绘制复杂电路图一般的严谨，确实令人印象深刻。我特别欣赏作者在引入新概念时，总能结合实际工业案例进行说明，这使得那些原本可能枯燥的理论变得生动起来，也让我对“高效能”这个词有了更具象的理解，它不再是教科书上的一个抽象指标，而是具体到某一个叶片角度、某一个密封间隙的工程实践。这本书的语言风格是那种沉稳而富有逻辑性的，读起来让人有一种被知识体系牢牢掌握的感觉，即便只是初步翻阅，也能感受到其内容的深度和广度。

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这本书的装帧质量出乎意料地好，内页纸张的细腻度很高，即便是长期翻阅和做笔记，也不易墨水洇染，这对于需要经常查阅和对照的参考书来说是至关重要的加分项。我重点对比了其中关于“润滑与密封技术”的章节，这部分内容与我之前购买的几本专业手册相比，展现出了明显的优势。传统的润滑书籍往往将重点放在润滑剂本身的化学成分和粘度指数上，而这本书则将润滑系统视为一个整体的热力学回路来处理。例如，它详细分析了油站的油温控制对轴承油膜厚度的影响，以及在不同负荷下，油气分离器的设计如何反过来影响到整个系统的热平衡。这种跨学科的综合视角，令人耳目一新。我特别喜欢作者在描述油封磨损机理时，所配的那些高分辨率的显微照片，那些细微的沟槽和疲劳裂纹，仿佛触手可及，远比那些二维示意图来得震撼和真实。对我而言，理解这些物理细节，是优化我正在设计的高速泵密封方案的关键突破口，它让我不再局限于流体压力，而是开始全面考虑热应力和材料疲劳的协同作用。

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我对这本书的深度和广度感到惊讶，它似乎想囊括汽轮机从设计到运行维护的每一个环节。我主要关注的是系统集成和控制策略的部分。在这一章中，作者对不同工况下（如启停、负荷跃变）的调速器和安全保护系统的逻辑流程进行了详尽的梳理。我发现，书中对“一次跳闸”和“联锁保护”的区分非常精确，并且用流程图展示了保护逻辑的优先级，这比许多厂商提供的模糊说明书要清晰得多。我过去在调试自动化系统时，经常在面对瞬态干扰时，需要花费大量时间去推断保护链条中的延迟和误动可能性。这本书提供的系统化思维，比如对“慢速升温保护”和“超速保护”之间协同作用的分析，直接解决了我在实际操作中经常遇到的模糊地带。这种知识的“可操作性”极强，它不仅仅是告诉你“是什么”，更是在引导你思考“为什么会这样设计”以及“如果出现故障该如何应对”，这种深度思考的引导，正是优秀技术书籍的价值所在。

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要是有人指导我就好了

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