Molecular Quantum Mechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford University Press

作者:Peter Atkins

出品人:

页数:588

译者:

出版时间:2005-2-17

价格:USD 89.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780199274987

丛书系列:

图书标签:

• 化学
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• 分子性质

穿越微观世界的律动：量子化学前沿探索 本书并非探讨分子在量子力学框架下的精确行为，而是将我们带入一个更为广阔的科学图景，一幅由基本粒子、力场与能量相互作用编织而成的宇宙画卷。我们将一起踏上一段引人入胜的旅程，深入理解那些构成我们所处现实的最基本组成部分，以及它们如何协作、碰撞，并最终形成我们所见的一切。 我们的探索将从粒子物理学的基石开始。您将接触到构成物质的最基本单元，如同乐高积木般，这些基本粒子——夸克、轻子、玻色子——构成了宇宙万象的基底。我们将一同解析它们的属性，诸如质量、电荷、自旋，并了解它们如何遵循着一套严谨的自然法则。从强大的强核力将夸克紧密束缚在质子和中子内部，到改变原子核衰变的弱核力，再到我们熟悉的电磁力，我们将深入理解这些基本力的运作机制，以及它们在宇宙演化中扮演的关键角色。您将了解到，即使是看似微不足道的粒子，其行为模式也可能极其复杂且充满惊喜，例如中微子的神秘质量，以及反物质存在的必然性。 随后，我们将目光转向能量与场的奇妙舞蹈。能量并非仅仅是“做功”的能力，它更是宇宙的基本货币，以各种形式存在并不断转化。我们将探讨势能的内涵，理解引力势能如何塑造行星轨道，电磁势能又如何驱动化学键的形成。更重要的是，我们将深入理解场的概念。场，如同无形的海洋，弥漫在整个宇宙之中，并将能量传递到空间的每一个角落。电场和磁场不仅仅是中学物理的抽象概念，它们是宇宙通信和相互作用的媒介。而更深层次的量子场论，将揭示粒子实际上是量子场的激发态，这是一种将粒子和场统一起来的革命性视角。您将体会到，即使是真空，也并非空无一物，而是充满了量子涨落的活跃之地。 本书将重点关注非定域性与量子纠缠的诡异魅力。想象一下，两个粒子，即使相隔千里，也能瞬间“知道”对方的状态，这种“幽灵般的超距作用”正是量子力学的精髓之一。我们将深入剖析量子纠缠的原理，理解它是如何颠覆我们对空间和时间的经典直觉的。这种非定域性不仅仅是理论上的奇观，它更是未来量子计算和量子通信技术的核心支撑。您将了解到，一旦粒子发生纠缠，它们的状态就如同被一条无形的丝线绑在一起，对其中一个粒子的测量会立即影响另一个粒子，这种关联性超越了经典物理学的界限，展现了微观世界独有的“集体智慧”。 此外，我们还将审视量子态叠加的无限可能性。一个粒子可以同时处于多种状态的叠加态，直到测量行为发生，才“塌缩”到某一个确定的状态。这种叠加原理，如同薛定谔的猫的著名思想实验，揭示了微观粒子行为的概率性和不确定性。我们将探讨这种叠加态如何允许量子计算机并行处理海量信息，为解决经典计算机难以企及的复杂问题提供了可能。您将体会到，在微观尺度上，现实并非单一固定的，而是充满着潜力和多种可能性，等待着被观测者“选择”。 本书还将触及量子退火与模拟的强大能力。通过模拟量子系统的演化，我们可以解决一些极其复杂的最优化问题，这在材料科学、药物研发、金融建模等领域具有巨大的应用前景。量子退火，作为一种利用量子隧穿效应来寻找全局最优解的计算方法，将带我们领略如何利用量子现象来“跳出”局部极小值，找到真正最佳的解决方案。您将看到，量子计算不仅仅是理论的推演，更是解决现实世界挑战的有力工具。 最后，我们将展望量子技术革命的未来。从超导量子比特到离子阱，从拓扑量子比特到光量子，我们将介绍当前量子计算硬件发展的不同路径，以及它们各自的优势与挑战。您将了解到，量子传感器可以实现前所未有的测量精度，量子通信则能提供绝对安全的加密手段。量子技术的发展，正以前所未有的速度改变着我们对计算、通信和感知的理解，预示着一个全新的科技时代即将来临。 总而言之，本书旨在为您提供一个全面且引人入胜的视角，去理解那些构成宇宙最根本规律的量子现象。我们并非专注于某个特定的分子结构或反应过程，而是力求让您领略到宏观世界背后那令人着迷的微观律动，激发您对宇宙奥秘的无限好奇与求知欲。

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我花费了整个暑假来消化这本书中关于角动量理论和对称性部分的讲解，感受极其复杂。作者对群论在量子力学中的应用讲解得极为透彻，对于理解分子光谱和电子态的简化具有不可替代的作用。他对于点群的详细分类和不可约表示的推导过程，简直是教科书级别的细致入微。然而，这种细致也带来了极高的认知负荷。每一次引入一个新的对称操作或选择新的基矢，都伴随着一长串的矩阵变换，让人感觉像是在做一套无穷无尽的线性代数习题，而不是在探索物理实在。最让我头疼的是，书中对分子轨道理论（如HMO和更高级的分子轨道方法）的介绍显得有些简略，似乎更侧重于基础的原子结构和多电子体系的精确解法。当我想把这些抽象的对称性工具应用到实际有机分子上时，我发现书里提供的实际案例太少了，大多停留在氢原子和简单的双原子分子。这使得我感觉理论知识虽然扎实了，但缺乏一个清晰的桥梁去连接到实际化学问题上，需要我花费额外精力去“翻译”这些优美的数学语言。

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这本《分子量子力学》读起来真像是一场漫长而艰辛的攀登。初接触时，那些密密麻麻的薛定谔方程和哈密顿量符号就让人望而生畏。我记得刚翻开第一章时，感觉自己像个初学徒，连基本的算符和波函数概念都得反复揣摩。作者的叙述风格非常严谨，几乎没有给我们喘息的机会，每一个概念的引入都建立在坚实的数学基础之上。你不能指望轻松地浏览过去，每一个公式推导都需要你停下来，拿出纸笔跟着演算一遍。对于那些想真正理解量子化学核心思想的人来说，这本书无疑是一座宝库，但对于只想快速了解应用层面的人来说，可能会觉得过于晦涩和冗长。我尤其欣赏它在理论深度上的挖掘，它毫不避讳地探讨了近似方法的局限性，比如自洽场理论（SCF）的收敛问题以及电子关联的处理，这使得我对“精确计算”的边界有了更深刻的认识。不过，说实话，花了大量时间啃完关于变分原理和微扰论的部分后，我常常感到心力交瘁，感觉自己像是被一个知识的巨人紧紧抱住，动弹不得。它更像是一本教科书，而非入门读物，需要读者具备相当的物理和数学背景才能领会其精髓，但一旦突破了初期的门槛，你会发现里面蕴含的物理图像是何等的精妙和深刻。

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这本书最让我感到惊喜的是它对激发态理论和时间依赖薛定谔方程的处理。在很多基础教材中，这部分往往被一笔带过，或者只停留在二阶微扰的层面。而《分子量子力学》则非常慷慨地花了大篇幅讨论了耦合激发态方法，比如CC（耦合簇）和MCSCF（多参考自洽场）的理论基础。作者试图将这些前沿的计算化学方法“拉回”到基础量子力学的框架内进行解释，这对于那些希望未来从事高精度计算的读者来说，无疑是极具价值的。每一次对一个近似的讨论，都伴随着对误差来源的深入剖析，这培养了一种批判性思维——我们永远无法获得绝对精确的答案，只能不断优化我们的描述。但同样，这种深度也意味着极高的阅读门槛。在讨论自旋轨道耦合时，书中引入的张量代数和狄拉克符号体系，对于不熟悉这些工具的读者来说，简直是天书。我感觉自己必须先去修一门关于高阶张量运算的短期课程，才能跟上作者的思路。总的来说，它为我们展示了理论化学研究的“前沿地带”，但要到达那里，沿途的标记非常稀疏。

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回顾我使用这本《分子量子力学》的整个过程，我越来越觉得它更像是一部思想结晶而非纯粹的教学工具书。它传达了一种非常“纯粹”的物理学家的世界观：一切现象都可以归结于一个支配方程，而我们能做的就是通过更巧妙的数学技巧去逼近它的解。书中对量子力学基本假设的阐述，尤其是对“测量问题”的讨论，虽然没有直接使用哲学语言，但其严谨的数学建构本身就构筑了一种对客观实在的深刻理解。我特别喜欢其中关于“有效哈密顿量”的构建那几页，它展示了如何从一个复杂的、包含所有自由度的体系中，剥离出我们感兴趣的低能有效模型，这在凝聚态物理和复杂分子体系中是至关重要的技巧。然而，这种对“完备性”的追求，有时也使得本书显得有些不近人情。例如，对于电子与核的运动分离（玻恩-奥本海默近似），作者的解释侧重于数学上的合理性，而对其实际物理意义的直观阐述略显不足，需要读者自行脑补环境背景。这本书绝对是理论化学领域的一座丰碑，但它要求读者付出极大的耐心和智力投入，它不会主动迎合你，而是要求你主动去适应它那独特的、高度数学化的语言体系。

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说实话，这本书的排版和图示方面做得实在不敢恭维，简直让人抓狂。我拿到的是平装版，纸张质量一般，油墨有时候印得不太清晰，尤其是一些复杂的积分和张量符号，在昏暗的灯光下看上几眼，眼睛就容易模糊。而且，作者在举例说明时，很多关键步骤直接被跳过了，仿佛默认读者已经完全掌握了高等数学的全部技巧，这对于我这种更擅长实验操作而非纯理论推导的人来说，简直是灾难。比如，当他引入梯度和拉普拉斯算符在球坐标系下的具体形式时，几乎没有给出任何背景介绍，直接就套用在波函数方程里了。我不得不频繁地翻到附录或者去网上找其他更基础的教材来补齐这些“跳跃”的环节。这本书的结构安排也略显老旧，章节间的逻辑衔接有时候不够流畅，读到后面发现前面讲过的某些概念似乎又换了一种提法，需要自己在大脑里重新建立联系。它缺乏那种现代教材常见的“引导式学习”设计，比如清晰的学习目标或总结性的思考题，更像是一份详尽的、未经修饰的学术手稿。如果能增加一些彩图或者更清晰的示意图来解释空间轨道和分子对称性，阅读体验可能会大大改善。

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本来挺好的一本书，跟赖文学坏，出的一版不如一版。（我看的是第一版啦）

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本来挺好的一本书，跟赖文学坏，出的一版不如一版。（我看的是第一版啦）

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Title: Molecular Quantum Mechanics, 4th, Peter Atkins & Ronald Friedman; Classification: Year 3, Semester 2, CBC425.

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Title: Molecular Quantum Mechanics, 4th, Peter Atkins & Ronald Friedman; Classification: Year 3, Semester 2, CBC425.

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本来挺好的一本书，跟赖文学坏，出的一版不如一版。（我看的是第一版啦）