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工科量子力学




本书旨在引领读者共同探索和重构量子力学的理论体系,重新体会这一领域的深刻内涵。本书可作为传统大学物理教材在人工智能时代的有益补充,侧重培养工科学生的量子力学基本素养,并提升其在人工智能时代亟须的分析和解决问题的能力与创新思维。

全书以量子力学的发展脉络为线索,包含两个部分,共7章内容:第一部分为经典力学,共3章:牛顿力学、电动力学、统计力学;第二部分为量子力学,共4章:思想萌芽阶段、理论发展阶段、理论应用阶段、技术应用阶段。各章均有习题。

本书可供高等学校力学、机械、土木、航空航天等工科类专业的本科生或者研究生使用,对从事大学物理教学的教师亦有参考价值。



作者:
江进武 于进 张田忠 主编

定价:
31.00 元

出版时间:
2026-07-09

ISBN:
978-7-04-067359-3

物料号:
67359-00

读者对象:
高等教育

一级分类:
物理学与天文学类

二级分类:
物理学/应用物理学/天文学专业课程

三级分类:
量子力学

重点项目:
暂无

版面字数:
230.00千字

开本:
16开

装帧形式:
平装

版次:
1

最新版次
印刷时间:
2026年
  • 前辅文
  • 第一部分:经典力学
    • 第1章 牛顿力学
      • 1.1 牛顿力学
        • 1.1.1 开普勒定律
        • 1.1.2 伽利略运动实验
        • 1.1.3 牛顿第二定律
        • 1.1.4 从牛顿运动定律到开普勒定律
        • 1.1.5 牛顿力学的启发
      • 习题
    • 第2章 电动力学
      • 2.1 电磁波理论
        • 2.1.1 麦克斯韦小传
        • 2.1.2 麦克斯韦方程组
        • 2.1.3 研讨:防辐射孕妇装的必要性
        • 2.1.4 麦克斯韦理论突破的启示
      • 习题
    • 第3章 统计力学
      • 3.1 玻耳兹曼分布
        • 3.1.1 玻耳兹曼小传
        • 3.1.2 玻耳兹曼分布
      • 3.2 能量均分定理
        • 3.2.1 定理内容
        • 3.2.2 定理推导
      • 习题
  • 第二部分:量子力学
    • 第4章 思想萌芽阶段
      • 4.1 黑体辐射
        • 4.1.1 普朗克小传
        • 4.1.2 黑体辐射实验
        • 4.1.3 经典理论失效
        • 4.1.4 研讨:如何改进黑体辐射公式
        • 4.1.5 能量量子化
      • 4.2 光电效应
        • 4.2.1 赫兹小传
        • 4.2.2 莱纳德小传
        • 4.2.3 爱因斯坦小传
        • 4.2.4 光电效应实验
        • 4.2.5 经典电磁波理论的失效
        • 4.2.6 研讨:经典力学与光电效应间的矛盾
        • 4.2.7 光量子假说
        • 4.2.8 光电效应的应用
      • 4.3 原子模型
        • 4.3.1 道尔顿原子论
        • 4.3.2 汤姆孙的葡萄干布丁模型
        • 4.3.3 卢瑟福的行星模型
        • 4.3.4 玻尔的原子模型
      • 习题
    • 第5章 理论发展阶段
      • 5.1 片段化的量子解释阶段
        • 5.1.1 研讨:如何统一片段化解释
      • 5.2 矩阵力学
        • 5.2.1 海森伯小传
        • 5.2.2 玻恩小传
        • 5.2.3 矩阵力学的建立
        • 5.2.4 矩阵力学的基本原理
        • 5.2.5 海森伯运动方程
        • 5.2.6 正则对易关系与量子化规则
        • 5.2.7 不确定性原理
        • 5.2.8 表象与矩阵
        • 5.2.9 典型代数例子
      • 5.3 波函数
        • 5.3.1 薛定谔小传
        • 5.3.2 波粒二象性
        • 5.3.3 薛定谔方程
        • 5.3.4 定态薛定谔方程
        • 5.3.5 波函数的物理意义
      • 5.4 费曼路径积分理论
        • 5.4.1 费曼小传
        • 5.4.2 最小作用量原理
        • 5.4.3 路径积分
      • 习题
    • 第6章 理论应用阶段
      • 6.1 量子力学原子模型
        • 6.1.1 电子云模型
        • 6.1.2 氢原子严格解
        • 6.1.3 泡利不相容原理
        • 6.1.4 元素周期表
      • 6.2 施特恩-格拉赫实验与磁矩
        • 6.2.1 实验设计
        • 6.2.2 实验结论
        • 6.2.3 经典理论与实验矛盾
        • 6.2.4 量子理论解释
      • 6.3 电子双缝干涉
        • 6.3.1 量子力学理论预测
        • 6.3.2 实验装置
        • 6.3.3 实验结论
        • 6.3.4 经典力学失效
      • 6.4 阿哈罗诺夫-玻姆(Aharonov-Bohm)效应
        • 6.4.1 量子力学理论预测
        • 6.4.2 AB效应的实验证实
      • 习题
    • 第7章 技术应用阶段
      • 7.1 第一性原理方法
        • 7.1.1 价键理论
        • 7.1.2 分子轨道理论
        • 7.1.3 第一性原理方法
        • 7.1.4 原子间相互作用的微观机理
        • 7.1.5 宏观力学量的微观机理
      • 7.2 半导体技术
        • 7.2.1 能带理论与半导体
        • 7.2.2 晶体管
        • 7.2.3 集成电路与摩尔定律
      • 7.3 计算机硬盘
        • 7.3.1 机械硬盘
        • 7.3.2 固态硬盘
      • 7.4 激光
        • 7.4.1 泵浦光
        • 7.4.2 掺钕晶体Nd:YVO4
        • 7.4.3 粒子数反转
        • 7.4.4 受激辐射
        • 7.4.5 谐振腔
      • 7.5 扫描隧穿显微镜(STM)
        • 7.5.1 STM简要介绍
        • 7.5.2 STM主要功能
        • 7.5.3 STM量子力学原理
        • 7.5.4 STM的局限性
      • 7.6 辐射与健康
        • 7.6.1 无线电波与微波
        • 7.6.2 红外线
        • 7.6.3 可见光
        • 7.6.4 紫外线
        • 7.6.5 X射线
        • 7.6.6 γ射线
      • 习题
  • 参考引文
  • 习题答案
  • 勘误
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