大学物理实验（第一册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:216

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出版时间:2007-8

价格:17.00元

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isbn号码:9787030196118

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现代量子力学导论：从基础概念到前沿应用 作者： 华清大学物理系 理论物理教研组 出版社： 科学文献出版社 版次： 2024年第一版 开本： 16开 页码： 780页 定价： 128.00 元 --- 内容简介： 《现代量子力学导论》是一本面向高年级本科生、研究生以及对量子物理前沿领域感兴趣的科研人员的综合性教材与参考书。本书旨在系统、深入地阐述量子力学的基本原理、核心数学框架及其在现代物理学和工程技术中的广泛应用，特别侧重于对概念的深刻理解和先进计算方法的介绍。 全书共分为十四章，结构严谨，逻辑清晰，力求在保持数学严谨性的同时，兼顾物理图像的直观构建。本书摒弃了传统教材中对宏观经典物理过渡的冗长铺陈，直接切入量子力学的核心——波函数、算符、希尔伯特空间，带领读者迅速进入现代物理学的核心领域。 第一部分：量子力学的数学基础与基本原理（第1-4章） 第1章：复习与预备知识 简要回顾了所需的线性代数（向量空间、矩阵、特征值问题）和复变函数知识，重点引入了狄拉克符号（Bra-Ket 记号），将其作为贯穿全书的数学语言。对概率幅、归一化和完备性进行了严格的定义。 第2章：基本公设与态的描述 详细阐述了量子力学的五大基本公设，包括态空间（希尔伯特空间）、可观测量的算符表示、态的演化（薛定谔方程）以及测量公设。引入了本征态、本征值以及测量统计的定量描述。 第3章：一维势阱的精细分析 深入探讨了无限深势阱、有限深势阱以及势垒穿透问题。特别引入了散射态的概念，并详细分析了反射系数和透射系数的计算方法，为后续的散射理论打下基础。 第4章：全同粒子与对称性 讨论了粒子交换的不可分辨性，严格区分了玻色子和费米子，并阐述了波函数的对称性要求（泡利不相容原理的量子力学根源）。引入了粒子-空穴激发和简并的物理意义。 第二部分：角动量、自旋与微扰理论（第5-9章） 第5章：角动量理论的深化 详尽推导了角动量的对易关系，引入了升降算符 $J_+$ 和 $J_-$ 的代数结构，并严格计算了不同 $j$ 值的本征值谱。本书利用李群理论的视角，简要介绍了角动量代数与 $SO(3)$ 群的关系。 第6章：三维中心势场的精确解——氢原子 在角动量理论的基础上，系统求解了库仑势下的薛定谔方程。详细分析了径向方程、球谐函数（球面调和函数）的性质，并深入讨论了塞克定理和精细结构初步。 第7章：自旋与泡利矩阵 引入了电子的内在自由度——自旋角动量。详细介绍了泡利矩阵的性质，并结合实验现象（如斯特恩-格拉赫实验），阐释了自旋叠加态和自旋测量的概率。 第8章：非简并定态微扰理论 详细介绍了微扰理论的二阶修正推导，并重点讨论了处理微扰项时需要注意的物理条件（如激发态的混叠问题）。通过几个经典的物理实例（如外部电场下的原子能级）进行演示。 第9章：简并定态微扰理论与变分法 重点处理了能量简并情况下的微扰处理，强调了选择恰当的基底的重要性。随后引入变分原理，作为处理复杂系统（如多电子原子）的强大工具，并给出了如何选取试探波函数以获得能量下界的具体步骤。 第三部分：散射理论、相对论与量子场论的萌芽（第10-12章） 第10章：散射理论的系统框架 发展了第3章引入的散射概念。详细讲解了散射振幅、微分截面和总截面。重点介绍了费希曼图的初步思想，并严格推导了波恩近似（Born Approximation）的一阶和二阶结果，分析了其适用范围。 第11章：时间依赖微扰理论与半经典近似 推导了费米黄金定则（Fermi's Golden Rule），这是理解辐射跃迁、衰变等过程的关键。同时，系统回顾并推广了WKB近似（Wentzel–Kramers–Brillouin Approximation），并讨论了其在隧穿效应中的精确应用。 第12章：相对论性量子力学初步 简要回顾了狭义相对论与量子力学的结合尝试。重点介绍了克莱因-戈登方程（Klein-Gordon Equation）的局限性，随后系统推导了狄拉克方程（Dirac Equation），并解释了其成功解释自旋和正负能量解的意义。 第四部分：高级主题与现代应用（第13-14章） 第13章：多体系统与量子信息基础 深入探讨了纠缠态（Entanglement）的数学描述（如贝尔态），引入了密度矩阵的概念以描述混合态。简要介绍了量子计算中的基本逻辑门（如Hadamard门、CNOT门），为读者理解量子信息科学打下基础。 第14章：量子场论的概念概述 本章作为导论的总结和展望，简要介绍了量子场论的基本思想，即粒子是场激发的结果。着重于概念性的介绍，包括二次量子化（Second Quantization）的基本操作，为读者衔接更深入的专业课程（如量子电动力学）做好知识储备。 --- 本书特色： 1. 强调数学严谨性： 本书全面采用希尔伯特空间和算符代数的语言，确保读者对量子力学形式体系的理解建立在坚实的数学基础上。 2. 前沿性与深度并重： 不仅覆盖了经典量子力学的核心内容，还深入探讨了散射理论的现代处理方法、自旋的本质以及量子信息的基础。 3. 丰富的习题设计： 每章末尾均附有大量的习题，分为“概念理解题”、“计算推导题”和“探索性思考题”三类，旨在训练读者的理论分析能力和解决实际问题的能力。 4. 丰富的物理图像辅助： 在严密的数学推导之外，本书始终穿插对物理图像的讨论，确保读者能够将抽象的数学工具与具体的物理实在联系起来。 本书是高等物理专业学生深入学习量子力学，迈向理论物理、凝聚态物理、粒子物理或量子信息技术研究的理想选择。

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我将这本书与其他我读过的实验指导书做了一个简单的对比，发现《大学物理实验（第一册）》在实验项目选择的广度上做得还不错，覆盖了基础力学和电磁学的关键领域。但令我稍微有些不解的是，某些经典实验的描述似乎沿用了非常传统的模式，而缺乏与现代科技前沿的结合点。例如，在涉及振动与波的实验部分，如果能引入一些与现代通信、声学工程相关的案例分析，哪怕只是作为拓展阅读，也能极大地激发我们对实验物理的兴趣，让我们看到这些基础原理在当代社会中的实际应用价值，而不仅仅是教科书上的抽象概念。教材的价值不仅在于教会我们如何操作仪器，更在于塑造我们用物理思维观察和解决问题的能力。期待它能更紧密地与时俱进，让实验学习更有“时代感”和“使命感”。

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拿到这本《大学物理实验（第一册）》的时候，说实话，我的内心是既期待又忐忑的。我是一个物理系的“小白”，实验课对我来说简直就是噩梦。书本的装帧设计得很朴实，没有花里胡哨的图案，倒是很符合理工科的严谨气质。翻开目录，一眼就看到了熟悉的“测量误差”、“力学实验”这些章节，虽然名字看着都很基础，但内心的紧张感丝毫没有减轻。我尤其关注了实验步骤的描述部分，希望它能足够清晰，能够指导像我这样的新手顺利完成操作。如果能配上更详尽的图示，那就更好了，毕竟文字描述有时候总是显得苍白无力。我希望能从这本书里学到的不仅仅是操作技能，更重要的是理解物理原理在实际操作中的体现，那种理论与实践结合的“顿悟感”，才是学习物理实验的真谛。这本书的字体排版看起来很舒服，没有那种让人眼花缭乱的感觉，这对于长时间阅读和查找资料来说是个加成。总的来说，初次印象是合格的，希望能经得起实践的检验，成为我实验课上的得力助手。

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说实话，这本实验教材给我的感觉就像一位经验丰富但略显严肃的导师。它的语言风格非常专业、精确，几乎没有多余的叙述，直奔主题。这种风格的优点是效率高，能迅速抓住实验的核心。比如在安全注意事项的提示上，措辞严谨，让人不敢有丝毫懈怠。然而，对于初次接触物理实验的学生来说，这种过于“干燥”的叙述方式，可能会导致学习过程缺乏一些趣味性，也更容易让人产生畏难情绪。我个人更倾向于那种在严谨的基础上，还能穿插一些实验中的“小陷阱”或者“常见错误”的提醒，这样会显得更加人性化。毕竟，实验操作中很多知识点都是在犯错的过程中领悟到的。如果教材能更主动地引导我们预见并避免这些“坑”，那无疑会大大提高实验效率，减少挫败感。希望未来的版本能稍微注入一些“教学的温度”。

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这本书的理论背景介绍部分，我感觉处理得有些过于简洁了，对于我们这些初学者来说，有时候会觉得知识点跳跃得太快。比如在讲到某些精密测量仪器的工作原理时，如果能再增加一些更深入的背景知识铺垫，或者引用一些相关的历史发展脉络，可能更有助于我们理解为什么要采用特定的实验方法。我希望实验指导不仅仅是“怎么做”，更要是“为什么这么做”。当然，我理解篇幅的限制，但科学学习的乐趣往往在于对事物本质的追问。另外，实验数据的记录和分析部分，我仔细看了一下提供的表格和示例，感觉格式上还是比较标准化的，这对于培养规范的实验习惯很有帮助。但是，对于一些常见的统计学方法在物理实验中的应用，比如最小二乘法，希望能有更直观的案例解析，而不是仅仅给出一个公式就草草带过。期待在后续的章节中，能看到更多关于数据处理的“软技能”的提升。

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这本书的习题和思考题部分，我感觉深度略显不足。它们大多集中在对实验结果的简单计算和数据复核上，这对于巩固实验技能是必要的，但对于培养独立思考能力和创新能力帮助不大。真正好的实验教材，应该能引导学生去设计改进方案，去探讨实验误差的来源是否可以被更有效地控制，甚至尝试修改参数来观察物理现象的变化。如果能加入一些开放性的、需要查阅文献才能解答的综合性问题，或者要求学生设计一个基于现有实验原理的小型改进方案，那这本书的教学价值将得到质的飞跃。目前来看，它更像是一本操作手册，而非一个激发探索精神的“引路人”。我希望未来的学习中，能多一些挑战我思维边界的题目，推动我从“执行者”向“研究者”的角色转变。

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