本书为物理学领域“101计划”核心教材,根据两位笔者在北京大学和浙江大学为物理学专业本科生讲授量子力学课程的教学实践编写而成,系统地介绍量子论早期的发展、量子力学的基本概念和基本原理及其在一些具体问题中的应用。本书力求帮助读者建立起量子的思维方式,理解量子世界的物理图像,厘清一些易于造成困惑的物理概念和数学处理。全书共十一章,涵盖了量子论的诞生、玻恩概率诠释和薛定谔方程、一维量子系统、量子力学的数学形式、三维量子系统、角动量理论与自旋、全同粒子、定态问题中的近似方法、含时问题中的近似方法、散射、量子纠缠等内容,并配有习题,内容由浅入深。
本书可作为物理学类相关专业本科生课程的教材或参考书,也可供对量子力学感兴趣的读者自学使用。
- 前辅文
- 第一章 量子论的诞生
- §1.1 光是波还是粒子?
- §1.2 原子的内部结构
- §1.3 德布罗意物质波
- §1.4 通往现代量子力学
- 第二章 玻恩概率诠释和薛定谔方程
- §2.1 玻恩概率诠释
- §2.2 电子的双缝干涉实验
- §2.3 薛定谔方程及波函数的性质
- §2.4 可观测量: 位置与动量
- §2.5 不确定关系及其应用
- §2.6 定态薛定谔方程
- 习题
- 第三章 一维量子系统
- §3.1 一维无限深方势阱
- §3.2 宇称
- §3.3 一维自由粒子
- §3.4 定态解的一般性质
- §3.5 一维有限深方势阱中的束缚态
- §3.6 一维有限深方势阱的散射问题
- §3.7 狄拉克δ函数势
- §3.8 一维简谐振子
- 习题
- 第四章 量子力学的数学形式
- §4.1 希尔伯特空间
- §4.2 可观测量算符
- §4.3 双态系统
- §4.4 表象和表象变换
- §4.5 不确定原理
- §4.6 可观测量完全集
- §4.7 可观测量平均值随时间的变化
- §4.8 能量–时间不确定关系
- *§4.9 位置算符与动量算符
- *§4.10 薛定谔绘景和海森伯绘景
- *§4.11 希尔伯特空间的张量积
- 习题
- 第五章 三维量子系统
- §5.1 中心势场
- §5.2 球方势阱
- §5.3 氢原子
- §5.4 三维各向同性简谐振子
- §5.5 带电粒子在磁场中的运动
- 习题
- 第六章 角动量理论与自旋
- §6.1 角动量的代数理论
- §6.2 自旋: 内禀自由度
- §6.3 施特恩–格拉赫实验与电子自旋
- §6.4 电子的自旋空间
- §6.5 自旋与空间运动
- *§6.6 角动量的叠加
- *§6.7 张量算符简介
- 习题
- 第七章 全同粒子
- §7.1 全同粒子的不可区分性
- §7.2 置换算符和置换不变性
- §7.3 全同粒子的一些例子
- 习题
- 第八章 定态问题中的近似方法
- §8.1 定态微扰论
- *§8.2 非简并定态微扰的一般性结果
- §8.3 简并微扰论
- *§8.4 简并微扰的一般性结果
- §8.5 氢原子的精细结构
- §8.6 变分法
- *§8.7 瑞利–里茨方法
- 习题
- 第九章 含时问题中的近似方法
- §9.1 含时微扰论
- §9.2 常微扰和周期微扰
- §9.3 氢原子光谱与跃迁选择定则
- *§9.4 绝热过程和绝热近似
- 习题
- 第十章 散射
- §10.1 散射振幅和散射截面
- §10.2 玻恩近似
- §10.3 分波法
- *§10.4 WKB近似
- 习题
- *第十一章 量子纠缠及其他
- §11.1 量子纠缠与贝尔不等式
- §11.2 密度矩阵
- §11.3 不可克隆定理与BB84协议
- 习题
- 附录
- §A.1 物理学常量、量纲和单位制
- §A.2 狄拉克δ函数
- §A.3 玻尔–索末菲量子化条件及其应用
- §A.4 CG系数表