Problems and Solutions in Quantum Mechanics

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出版者:Cambridge University Press
作者:Kyriakos Tamvakis
出品人:
页数:344
译者:
出版时间:2005-09-19
价格:USD 75.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780521600576
丛书系列:
图书标签:
  • 量子计算与量子信息
  • 量子力学7
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具体描述

This collection of solved problems corresponds to the standard topics covered in established undergraduate and graduate courses in Quantum Mechanics. Problems are also included on topics of interest which are often absent in the existing literature. Solutions are presented in considerable detail, to enable students to follow each step. The emphasis is on stressing the principles and methods used, allowing students to master new ways of thinking and problem-solving techniques. The problems themselves are longer than those usually encountered in textbooks and consist of a number of questions based around a central theme, highlighting properties and concepts of interest. For undergraduate and graduate students, as well as those involved in teaching Quantum Mechanics, the book can be used as a supplementary text or as an independent self-study tool.

《量子力学中的疑难与解答》 在探索微观世界的奥秘之旅中,量子力学以其颠覆性的概念和精妙的数学语言,为我们揭示了物质与能量在最基本层面的运作方式。本书,《量子力学中的疑难与解答》,并非对已有研究成果的简单复述,而是旨在深入剖析量子力学理论框架中那些长期以来困扰着学界、也激发起无数深刻思考的“疑难”之处,并通过严谨而富有洞察力的“解答”来深化读者对这一前沿学科的理解。 量子力学的核心在于其概率性的描述和非定域性的诡异现象,这与我们日常生活中基于经典物理学的直觉体验大相径庭。本书将从最基础的量子概念出发,比如波粒二象性、量子叠加态和量子纠缠,逐步深入到更复杂的理论框架。我们将审视波函数在测量过程中的“塌缩”问题,探讨其背后的解释性困境,以及哥本哈根解释、多世界解释等不同哲学观点的碰撞。 本书将详细讨论量子力学在微观粒子行为预测上的成功,特别是其在原子结构、光谱、化学键形成以及固体物理等领域的应用。但同时,我们也将聚焦于理论中的一些“疑难”点。例如,量子测量问题,即如何理解一个量子系统从叠加态转变为确定态的过程,以及测量仪器在这一过程中的角色,仍然是量子理论中最具挑战性的方面之一。本书将通过对各种实验设计的解析,以及对不同理论解释的比较,来阐明这些问题的复杂性,并提供可能的解决思路。 另一个重要的“疑难”领域是量子纠缠。爱因斯坦曾称之为“幽灵般的超距作用”,量子纠缠描述了两个或多个粒子之间一种奇特的关联,无论它们相距多远,对其中一个粒子的测量似乎能瞬间影响到另一个粒子。本书将深入研究贝尔不等式及其违反的实验证据,从而确证量子力学的非定域性,并探讨这些发现对我们理解实在性和因果律的深刻含义。我们也将探讨量子计算和量子通信等前沿领域,这些技术正是利用了量子纠缠等量子特性,预示着信息处理和通信方式的革命。 此外,本书还将触及量子场论的入门概念,虽然不深入到高深的数学细节,但会解释其如何统一了量子力学和狭域相对论,为理解基本粒子和相互作用(如电磁力、弱核力、强核力)提供了一个统一的框架。我们将分析量子场论中的“重整化”问题,这是理解高能物理实验结果的关键,也反映了理论在极端尺度下的有效性。 在书中,我们还会讨论量子力学与宏观世界之间的界限问题,即量子效应如何在宏观尺度上消失,以及退相干理论在其中扮演的角色。这涉及到量子力学与经典物理学之间的过渡,是理解我们所处世界的物理基础的重要一环。 本书的“解答”部分,并非要提供一套放之四海而皆准的最终答案,因为许多“疑难”的讨论仍在进行中。相反,它提供的是一种理解和分析问题的方法论。我们将通过对经典实验(如双缝干涉实验、斯特恩-盖拉赫实验)的深入剖析,展示量子力学如何解释这些反直觉的现象。同时,也会介绍一些近年来出现的突破性实验,例如对量子纠缠更精确的检验,以及对量子退相干机制更深入的理解。 本书旨在帮助读者建立对量子力学坚实而清晰的理解,不仅仅是掌握其数学工具,更能体会其深刻的哲学内涵。无论是对基础物理学感兴趣的学生,还是希望深入了解量子世界的研究者,《量子力学中的疑难与解答》都将是一本不可或缺的指南,它鼓励读者带着批判性的思维去面对量子力学中的每一个“疑难”,并从中获得启迪,从而更接近理解宇宙最深层的运作规律。它是一次思维的训练,一次对现实本质的追问,也是对未来科技可能性的探索。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我是一名有着丰富研究经验的理论物理学家,目前正在进行一项关于量子多体系统的研究。《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书的出现,对我而言,更像是一种对过往知识体系的梳理和对潜在解题思路的启发。我并非需要从零开始学习量子力学,但我始终认为,即使是经验丰富的研究者,也应该不断地通过解决经典问题来保持对基础理论的敏锐度和深刻理解。我希望这本书能够提供一些非传统的、能够挑战我固有思维模式的问题。例如,关于某些特殊对称性在量子系统中的应用,或者关于某些新型量子算法背后的数学物理原理。我尤其看重的是书中解决方案的深度和广度,我希望它能够包含对不同数学工具(如群论、微分几何等)在解决量子力学问题中的应用的探讨,以及对问题背后更深层次物理原理的挖掘。一本优秀的问题集,应该能够引导读者超越表面的计算,触及到更本质的物理规律。我期待这本书能够为我的研究提供新的视角和灵感,帮助我发现那些可能被忽视的关联和联系,从而推动我的研究工作。

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我对《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书的期待,很大程度上源于我在阅读一些前沿物理文献时,经常会遇到那些基于复杂量子力学计算的分析。我希望这本书能够提供一套高质量的问题,这些问题能够帮助我熟练掌握处理这些计算所需的数学和物理工具。我特别感兴趣的是关于量子场论初步概念(如果本书有所涉及的话)、相对论性量子力学、以及一些涉及对称性原理的应用。我希望书中能够包含一些能够引导读者理解量子力学在凝聚态物理、粒子物理等领域应用的示例问题。例如,关于能带理论、超导现象、量子场论中的费曼图初步理解等等,如果能从中挑选出一些具有代表性的问题,并提供详细的解题思路,那将极大地帮助我弥合理论学习与前沿研究之间的差距。我期待这本书的解决方案不仅是计算过程的展示,更能包含对结果的物理意义的深入探讨,以及对不同理论框架下同一问题的比较分析。我需要的是那种能够提升我的分析能力和计算技巧,并激发我对更复杂物理模型研究兴趣的习题集。

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这本书的书名《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》本身就勾起了我极大的兴趣,尤其是我在学习量子力学过程中,常常会遇到那些看似简单但背后蕴含着深刻物理思想的习题。很多时候,我们能理解理论的推导,但真正将理论应用到具体问题上,并从中获得对物理世界的洞察,才是学习的关键。《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》的出现,就像是为我打开了一扇通往更深层次理解的门。我期待它能够提供一系列精心挑选的、具有代表性的问题,这些问题不仅能够检验我对量子力学基本原理的掌握程度,更能引导我思考那些经典且重要的物理场景,例如量子隧穿、原子能级、散射理论等等。我尤其看重题目本身的质量,希望它们能够涵盖从初级到高级的各个层面,并且能够涉及量子力学的核心概念,如波函数、算符、不确定性原理、角动量、自旋等等。如果这本书能够提供详细且富有启发性的解题思路,而不仅仅是简单的答案,那将是无价的。我希望能够通过解决这些问题,逐渐建立起对量子现象的直观感受,以及处理复杂量子系统的能力。一个好的习题集,应该能够激发思考,而不是仅仅提供记忆的素材。我期待这本书能够成为我在量子力学学习道路上一个可靠的伙伴,帮助我克服学习中的难点,深化对这个迷人领域的理解。

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我是在一个偶然的机会下了解到《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书的,当时我正在寻找一些能够帮助我巩固量子力学知识的材料。我一直认为,学习物理理论的最佳方式之一就是通过解决问题来检验和加深理解。而量子力学,由于其概念的抽象性和反直觉性,尤其需要通过大量的练习来培养物理直觉和解决问题的能力。这本书的书名直接点明了其核心价值,即“问题”和“解决方案”。我非常希望这本书能够提供一套结构清晰、内容丰富的问题集,这些问题能够覆盖量子力学课程中遇到的所有重要主题,并且难度梯度适中,能够循序渐进地引导学习者。例如,关于粒子在势阱中的问题,我希望看到关于无限深势阱、有限深势阱以及谐振子等经典例子的详尽分析;关于角动量和自旋,我期待看到更具挑战性的涉及耦合和多体系统的习题。更重要的是,我非常看重“解决方案”部分的质量。我希望它不仅仅是给出最终的答案,而是能够详细地展示解题的每一步,包括所使用的原理、关键的数学技巧以及对结果的物理解释。我希望通过阅读这些解决方案,能够学习到解决不同类型量子力学问题的通用方法和策略,并从中领悟到一些我可能忽略的微妙之处。

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我是一名正在准备研究生入学考试的学生,量子力学是我的重点考试科目之一,《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书名对我来说简直是“救星”一般的存在。我的目标是不仅要通过考试,更要真正理解量子力学的精髓。因此,我希望这本书能够提供一套系统性的习题,这些习题能够涵盖考试大纲中的所有重要知识点,并且能够帮助我巩固那些最容易出错的细节。我尤其关注那些考察学生对基本概念理解是否扎实的问题,例如对态叠加原理、算符的性质、概率解释的理解等。我希望书中的问题能够模拟真实考题的风格,难度适中,并且能够涵盖多种题型。更重要的是,我需要详细、清晰的解题步骤和解释。我希望通过研读这些解决方案,能够学习到如何有效地组织解题思路,如何避免常见的计算错误,以及如何准确地阐述我的解题过程。一本好的习题集,应该能够帮助我识别自己的薄弱环节,并提供有针对性的练习,从而全面提升我的应试能力和对量子力学的掌握程度。

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我是一名有着多年教学经验的大学物理老师,最近我在寻找一本能够作为我量子力学课程辅助教材的习题集,《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书的出现,立刻引起了我的注意。我知道,对于许多学生来说,量子力学的学习是一项巨大的挑战,而习题的练习是巩固和深化理解的关键环节。我希望这本书能够提供高质量、有代表性的问题,这些问题应该能够很好地反映现代量子力学教学的大纲要求,并且能够覆盖从薛定谔方程的基本应用到更复杂的概念,如微扰理论、变分法、散射理论等。我尤其看重的是“解决方案”的质量和风格。我希望这些解决方案能够详尽、清晰,并且具有启发性,能够引导学生一步步地思考,理解解题的逻辑和物理内涵。理想的解决方案不应该仅仅是答案的罗列,而应该包含对解题思路的分析、对关键步骤的解释,甚至可以提供一些 alternative 的解题方法,让学生能够多角度地理解问题。如果书中还能包含一些能够引导学生进行理论扩展或思考未来研究方向的“思考题”,那将是极大的加分项,可以帮助学生更好地将课堂知识与未来的学习和研究联系起来。

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我是一位对量子物理学充满好奇的科普爱好者,《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书的书名,让我觉得它可能会是一本将深奥的量子力学知识以一种更易于理解的方式呈现出来的宝藏。我并非科班出身,但我一直对量子世界中的各种奇特现象着迷,例如量子纠缠、量子叠加、以及量子力学如何解释我们身边的一切。我希望这本书能够提供一些能够展示这些奇特现象的“问题”,并且通过“解决方案”来揭示其背后的物理原理。我希望这些问题能够具有一定的趣味性,并且在解释时尽量避免过于复杂的数学推导,或者提供通俗易懂的类比。例如,如果能有关于“量子幽灵般的超距作用”或“猫既死又活的奇怪状态”的问题,并给出易于理解的解释,那将是非常吸引人的。我希望这本书能够帮助我理解那些在科幻小说中经常出现的量子概念,并能让我对量子力学有一个更清晰、更完整的认识。这本书就像是一扇窗户,我希望透过它,能够窥见量子世界那令人惊叹的景象。

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作为一名对基础物理学充满热情的本科生,《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书的书名让我眼前一亮。我目前正在学习量子力学这门课程,但经常会感到理论知识的理解与实际问题的解决之间存在着一定的鸿沟。我希望这本书能够填补这个空白,它所提供的习题应该能够涵盖量子力学的核心概念,并且能够深入到一些更具体、更有趣的物理现象中。例如,我希望能够看到关于原子光谱、分子振动、固体物理中的电子行为、核物理中的衰变过程等方面的典型问题。我尤其期待能够通过解决这些问题,来理解为什么量子力学会给出如此奇特但又被实验反复验证的预测。我希望书中的解题过程不仅是数学演算,更能包含对物理图像的清晰描绘,解释每一个步骤背后的物理意义。我需要的是那种能够让我“看到”量子世界如何运作的解释。如果书中还能包含一些历史上的经典实验(如双缝干涉实验、斯特恩-革拉赫实验等)的量子力学解释,并以此设计习题,那将是更具吸引力的。我希望这本书能够帮助我建立起坚实的量子力学基础,并且培养我独立思考和解决物理问题的能力。

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当我看到《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书的书名时,我立即联想到我在学习量子力学过程中所遭遇的困境——理论懂了,但应用起来总是磕磕绊绊。我相信,解决实际问题是检验真理的唯一标准,尤其是在像量子力学这样充满挑战的领域。因此,我非常期待这本书能够提供一系列精心设计的习题,这些习题能够引导我深入理解量子力学的各个方面,从基本的波粒二象性到更复杂的量子现象。我希望书中能够包含一些具有启发性的问题,它们不仅仅是数学计算的练习,更能促使我去思考量子世界中的物理图像。例如,关于量子态的演化,我希望看到不同类型的动力学演化问题;关于量子测量,我希望看到对测量过程的概率性和非确定性的深入探讨。我期待的解决方案,是那种不仅能给出正确答案,更能解释“为什么”如此,并能展示解决问题的通用思路和技巧。我希望通过这本书,能够将我从一个被动接受知识的学生,转变为一个能够主动运用量子力学解决问题的学习者,从而更深刻地领略量子世界的魅力。

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我是一名量子信息科学方向的研究生,在接触到《Problems and Solutions in Quantum Mechanics》这本书的介绍时,我立刻被它所吸引。在量子信息领域,扎实的量子力学基础是必不可少的,而理解和操作量子态、量子算符以及量子演化,往往需要通过解决大量的数学和物理问题来完成。我特别关注那些能够深入探讨量子纠缠、量子测量、量子计算算法(如Shor算法和Grover算法背后的量子力学原理)以及量子噪声等主题的问题。我对书中是否能够提供一些与现代量子技术发展相关的习题抱有很大的期待。例如,关于量子比特的操控、量子门的实现、量子态的制备和测量等方面的实际问题,如果能在书中得到体现,那将极大地帮助我将理论知识与实际研究方向相结合。此外,我希望这本书的解题思路能够清晰、严谨,并且能够指出在解决这些问题时可能遇到的陷阱和误区。我需要的是那种能够帮助我建立起对量子信息系统更深刻理解的习题,让我能够更自信地进行理论推导和实验设计。这本书的出现,就像是为我提供了一个宝贵的工具箱,我希望能从中找到解决我在研究中遇到的关键问题的灵感和方法。

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