Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Ishioka, Sachio (EDT)/ Fujikawa, Kazuo (EDT)

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:

价格:116

装帧:HRD

isbn号码:9789812568588

丛书系列:

图书标签:

量子力学
量子技术
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具体描述

书名：量子力学基础：新技术视域下的探索与展望作者： [作者姓名，可留空或虚构] 出版社： [出版社名称，可留空或虚构] --- 内容简介：本书旨在为读者构建一个全面而深入的量子力学知识体系，重点关注该理论在当代科技前沿中的实际应用和未来发展趋势。我们摒弃了传统教材中过于依赖复杂数学推导的模式，转而采用一种更具直觉性、更贴近实验现象的叙事方式，力求在严谨的物理学基础上，阐明量子世界的奇异本质。全书分为六个主要部分，逻辑递进，层层深入。第一部分：经典物理的终结与量子概念的萌芽本部分追溯了十九世纪末物理学面临的危机，从黑体辐射、光电效应到原子光谱的离散性，详细探讨了普朗克常数的引入如何彻底颠覆了对能量和物质的传统认知。我们着重分析了爱因斯坦的光量子假说，并介绍了玻尔原子模型的成功与局限性。这一部分为理解后续更精密的量子理论奠定了必要的基础，强调了物理思维从连续性向离散性转变的革命性意义。第二部分：量子力学的核心原理与数学形式本部分系统介绍了量子力学的基本公设。我们深入探讨了波函数 $Psi$ 的物理意义，阐释了其概率解释的重要性。通过薛定谔方程——无论是时间依赖还是时间无关的形式——我们展示了如何描述微观粒子的动态演化。重点内容包括本征值问题、算符的概念，以及对不确定性原理的深刻理解。我们清晰地阐述了观测行为在量子理论中的核心地位，以及量子态的叠加原理如何赋予微观世界独特的“模糊性”。此外，对狄拉克符号（Bra-Ket notation）的应用进行了详尽的讲解，将其作为描述和计算量子态的强大工具。第三部分：量子力学的初步应用与二维系统为了让读者迅速掌握理论的应用，本部分专注于处理和解析一些基础但至关重要的模型。我们详细分析了一维无限深势阱、有限深势阱以及势垒穿透问题。这些模型不仅是量子力学入门的经典案例，更是理解隧道效应等前沿量子现象的基础。自旋作为量子力学中一个纯粹的内禀属性，在本部分占据了重要篇幅。我们通过泡利矩阵和Stern-Gerlach实验，阐明了离散变量和连续变量处理方法的区别，并引入了二能级系统作为理解复杂量子信息处理的原型。第四部分：角动量、氢原子与微观结构本部分致力于解决量子力学中最成功的应用之一——对原子结构的精确描述。我们对轨道角动量和自旋角动量进行了详尽的代数处理，推导了球谐函数，并最终求解了三维空间中氢原子能级和波函数的精确解。本章深入剖析了量子数（主量子数 $n$、轨道量子数 $l$、磁量子数 $m_l$）的物理意义，以及它们如何决定了元素的周期性。此外，泡利不相容原理被引入，作为理解多电子原子结构和化学键形成的关键。第五部分：散射理论、微扰论与近似方法在许多实际问题中，精确求解薛定谔方程是不可能的。本部分专注于介绍解决复杂量子问题的强大近似工具。散射理论（包括相位移分析和Born近似）被用来描述粒子在场中的相互作用。微扰论部分，包括时间无关微扰论和简谐微扰论，被系统地介绍，用于处理弱相互作用下的能级移动和跃迁概率。特别是对辐射场的处理，为理解激光、光谱学和量子光学奠定了理论基石。本章强调了理论物理学家如何运用这些工具来解析复杂的实验数据。第六部分：量子力学前沿展望：信息、纠缠与新物理本书的最后一部分将视野投向了二十一世纪的科技热点，展示了量子力学理论的现代意义。我们详细阐述了量子纠缠的概念，解释了贝尔不等式的实验验证如何彻底排除了定域实在论的可能性。量子信息处理，包括量子计算的基本逻辑（量子比特、门操作）和量子通信（如量子密钥分发）的原理被清晰地描绘。此外，本书还触及了量子场论的初步概念，简要介绍了量子电动力学（QED）的成功，并展望了对引力量子化和多体物理的探索，展示了量子力学作为现代物理学基石的持久生命力。本书结构清晰，论证严密，适合物理、工程、计算机科学等领域的本科高年级学生、研究生以及对量子物理有浓厚兴趣的专业人士阅读。通过对基础理论的扎实掌握和对前沿应用的聚焦，读者将能够深刻理解微观世界的运行法则，并为参与未来的科技创新做好准备。