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出版者:Dover Publications

作者:Charles Kittel

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2004-03-08

价格:USD 16.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780486435145

丛书系列:

图书标签:

物理
Statistical Physics
Elementary
Thermodynamics
Statistical Mechanics
Physics
Condensed Matter Physics
Equilibrium
Boltzmann Distribution
Phase Transitions
Fluctuations
Non-Equilibrium

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具体描述

Geared toward graduate students in physics, this text covers such important topics as the properties of the Fermi-Dirac and Bose-Einstein distributions; the interrelated subjects of fluctuations, thermal noise, and Brownian movement; and the thermodynamics of irreversible processes. Most sections include illustrative problems. 1958 edition.

好的，这是一本关于理论物理学基础的图书的详细简介，聚焦于经典力学与量子力学的前沿主题，而非统计物理学： --- 书名：《先进经典与量子力学原理：从连续介质到场论基础》作者： [此处可填写作者姓名] 内容概述：本书旨在为高等物理专业的学生和研究人员提供一个坚实而深入的理论框架，全面覆盖经典力学的高级发展，并无缝过渡到量子力学的核心概念与现代应用。本书的重点在于对基本物理原理的严格数学表述、深刻的物理洞察，以及它们在解决复杂系统问题中的应用。我们聚焦于拉格朗日与哈密顿力学的精炼构建，流体力学与弹性理论的连续介质描述，以及量子力学中非相对论性与基础相对论性结构的建立。第一部分：解析力学的精细结构与推广本书的第一部分将经典力学的描述提升到拉格朗日与哈密顿体系的成熟阶段。我们从牛顿力学的局限性出发，系统地引入变分原理，推导出拉格朗日方程，并详细探讨守恒定律（诺特定理）的普适性。拉格朗日力学的形式体系：详细阐述了约束系统的处理、虚功原理的数学基础，以及在正则坐标系下的动力学演化。内容涵盖了对复杂机械系统，如陀螺仪、受迫振动系统，在拉格朗日框架下的精确建模。哈密顿力学的建立与几何视角：深入剖析勒让德变换在从拉格朗日量到哈密顿量的转换中的作用。本章的核心在于对相空间的几何性质的探索，包括辛（Symplectic）结构。我们详细讨论了泊松括号的代数性质，以及它们如何成为时间演化的核心生成元。正则变换与守恒律的深化：运用生成函数方法，系统地分析了正则变换的性质，及其在简化哈密顿量（即求解运动方程）中的实用价值。诺特定理将被置于更广阔的群论背景下进行审视，强调对称性与守恒量之间的深刻联系。连续介质的动力学描述：这一部分将经典力学的点粒子推广到无限自由度系统。我们构建了弹性介质的运动方程（线弹性理论的基础），并详细分析了流体的欧拉方程与纳维-斯托克斯方程。对不可压缩、无粘性流体的伯努利原理及其在势流理论中的应用进行了细致的讨论。第二部分：量子力学的基本公设与结构本书的第二部分标志着物理描述的范式转变，转向量子力学。我们摒弃了初级的“半经典”图像，直接从公理化的基础上构建量子力学的数学结构。量子力学的基本公设：严格阐述了波函数（或态矢量）、可观测量的算符对应、时间演化（薛定谔方程）以及测量的概率解释这五大核心公设。重点讨论了态空间（希尔伯特空间）的结构，以及狄拉克符号的精确用法。一维势场问题的高级处理：尽管是基础问题，但我们采用更严谨的方法处理，例如利用散射理论中的相移分析来精确描述势阱和势垒。对有限深势阱、无限深势阱以及量子谐振子的精确解进行了详细推导。角动量理论的完备性：详细推导并分析了角动量算符的对易关系，以及由此导出的本征值问题。球面谐函数作为角动量本征态的基矢被深入探讨。对总角动量算符 $J^2$ 和 $J_z$ 的本征态的构建，是理解原子结构的基础。三维定态薛定谔方程的求解：重点分析了中心势场问题，尤其是求解了氢原子（库仑势）的能量本征值和波函数。这部分将严格展示量子力学如何自然地产生原子光谱的规律。全同粒子与泡利不相容原理：引入了粒子可区分性的概念，并探讨了玻色子和费米子在多粒子系统中的波函数对称性要求。泡利不相容原理被提升为描述费米子系统行为的根本约束。第三部分：近似方法与微扰理论的深化为了处理无法精确求解的实际问题，本部分致力于系统地介绍和应用量子力学的各种近似方法，特别是微扰论在各种场景下的应用。时间无关微扰理论：详细推导了非简并和简并情况下的能量修正和态矢量修正的一般公式。这包括对弱电场（Stark效应）和弱磁场（塞曼效应）的分析，展示了理论预测如何与实验观测精确吻合。含时微扰理论与跃迁概率：引入了时间演化算符，并导出了费米黄金定则。该定则被用于计算原子在外部时变电磁场作用下的激发、吸收和自发辐射过程的概率，是理解光谱线强度的核心工具。变分原理的应用：在无法应用微扰论时，变分法提供了一种寻找系统基态能量的有力工具。本书将展示如何利用试探波函数来估计复杂系统（如氦原子）的基态能量。 WKB 近似法：这一半经典近似方法被用于分析具有缓慢变化的势场中的量子隧穿现象，并讨论了其局限性及其与经典极限的连接。结论与展望：本书的结构旨在建立一条从连续、确定的经典世界观到离散、概率性的量子力学描述的清晰路径。它强调数学的严谨性，确保读者不仅“知道如何计算”，更能深刻理解物理图像背后的基本原理。完成本书学习的读者将为深入研究量子场论、凝聚态物理或更高级的理论物理课题做好充分准备。 ---