副书名：从基础到对称性和微扰论

出版日期：2020年10月

字数：770千

出版社：中国科学技术大学出版社

书号（ISBN）：978-7-312-04797-8（精装）；978-7-312-04917-0（平装）

定价：228.00元（精装）；158.00元（平装）

页码：612（16开，彩印）

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微信号：15055113738

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《量子物理学.上册》试读.pdf

【内容简介】

《量子物理学》分为两册：上册详细阐述量子力学的基础及对称性和微扰论的应用；下册从时间相关动力学出发，讨论多体物理学和量子混沌与量子纠缠。两册内容的划分适合两个学期的教学。该书兼具俄罗斯与欧美教材的风格，选材详尽丰富，逻辑鲜明合理，叙述简明严谨，涵盖范围及适用读者类型之广在同类书籍中尚属少见。其所选择的解决问题的方法以及全书的结构相当独特。其主题从量子物理学的基本原理延伸到许多前沿的研究领域，介绍了量子物理学最新的成就和解决现代物理中遇到的问题的方法。全书设置了许多习题，并对部分习题提供了详细的解答。对于涉及量子物理学应用的大学高年级学生，该书是优秀的教材；对于理论物理领域的相关研究与教学人员，也是难得的有价值的参考书。

【作者简介】

丁亦兵，1939年生，1964年毕业于北京大学物理系，1978年入北京大学物理系攻读粒子物理理论专业研究生，1981年获理学硕士学位，同年就职于中国科学技术大学研究生院（现中国科学院大学），1994年任教授、博导。多年来一直从事研究生理论物理相关课程的教学和基本粒子物理理论以及量子力学的研究工作，并承担过多项国家自然科学基金重点和面上研究项目。发表学术论文70余篇，曾任《高能物理与核物理》杂志和《现代物理》杂志编委。

【图书特色】

“十三五”国家重点出版物出版规划项目、国家出版基金项目——《量子科学出版工程（第一辑）》中的一册。

【图书目录】

序

第1章 最重要的量子概念的起源

1.1光：是波还是粒子？

1.2Planck常数，量子时代的开始

1.3光子

1.4光谱学和原子的稳定性

1.5Bohr假设

1.6氢原子

1.7对应原理

1.8空间量子化

1.9自旋

1.10de Broglie波

第2章 波函数和一些最简单的问题

2.1自由运动

2.2概率密度与概率流

2.3叠加原理和不确定性

2.4势壁

2.5势垒

2.6势垒贯穿

2.7隧道效应

第3章 束缚态

3.1位势箱子

3.2正交性与完备性

3.3δ函数*

3.4时间演化

3.5浅势阱和量子晕

3.6共振态

3.7能级密度

3.8周期性边界条件

3.9平滑势中计算能级

第4章 动力学变量

4.1动量表象

4.2引入算符

4.3对易子

4.4本征函数和本征值

4.5动量作为平移生成元

4.6群的简介*

4.7轨道角动量作为一个转动生成元

4.8算符的变换

第5章 不确定性关系

5.1波动力学中的不确定性

5.2简单例子

5.3互补性和概率

5.4波包：传播

5.5波包的扩散

5.6用不确定性关系估算

5.7分子激发的分类

5.8能级宽度

5.9谱线宽度和Mossbauer效应

5.10虚过程和相对论效应

5.11再论空间量子化

第6章 Hilbert空间和算符

6.1概率幅

6.2叠加与干涉

6.3态矢量

6.4Hilbert空间几何学*

6.5线性算符*

6.6Hermitian算符*

6.7厄米算符的性质*

6.8对角化*

6.9基的变换*

6.10连续变换与生成元*

6.11投影算符*

6.12可观测量的算符

6.13同时可测性

6.14定量化不确定性关系

第7章 量子动力学

7.1哈密顿量和Schrodinger方程

7.2单粒子哈密顿量

7.3连续性方程

7.4Wigner分布

7.5Heisenberg绘景

7.6算符动力学

7.7维里定理

7.8存活概率

7.9求和规则

7.10守恒定律

7.11路径积分公式

7.12与经典力学的关系

7.13回到Schrodinger绘景

第8章 分立对称性

8.1时间反演不变性

8.2算符的时间反演变换

8.3空间反演和宇称

8.4标量和赝标量，矢量和赝矢量

8.5宇称守恒

8.6晶格的对称性

8.7准动量和Bloch函数

8.8能带

8.9分子的对称性

8.10更多的群论知识：共轭类*

8.11群表示*

8.12正交性和完备性*

8.13特征标*

第9章 一维运动：连续谱

9.1本征值问题

9.2连续谱

9.3连续谱的简并

9.4转移矩阵

9.5延迟时间

9.6均匀场

9.7Airy函数和Bessel函数*

9.8渐近行为*

9.9Airy函数的渐近性*

9.10一维散射Green函数

9.11势作为微扰

9.12准稳态

第10章 变分法和对角化

10.1变分原理

10.2直接变分法

10.3在截断的基中对角化

10.4双态系统

10.5能级推斥与避免交叉

10.6双态系统的时间演化

10.7亮态与碎裂

10.8集体态

10.9Lanczos算法

第11章 分立谱与谐振子

11.1一维束缚态

11.2线性谐振子

11.3厄米多项式*

11.4平面中的谐振子：变量的分离

11.5各向同性谐振子

11.6在极坐标中求解该问题

11.7阶梯结构

11.8产生和湮灭算符

11.9谐振子的算符解

第12章 相干态与压缩态

12.1引入相干态

12.2相平面中的位移

12.3相干态的性质

12.4谐振子的相干态

12.5线性源

12.6半经典极限，量子的数目和相位

12.7成对的源

12.8压缩态

12.9关于压缩态的进一步讨论

第13章 引入磁场

13.1经典力学中的磁场

13.2量子公式体系与规范不变性

13.3电磁势是可观测量吗？

13.4Landau能级：能谱

13.5Landau能级：简并性和波函数

13.6量子Hall效应

13.7任意色散定律

13.8对称规范

13.9磁场中的相干态

第14章 宏观的量子相干性

14.1宏观相干性概念

14.2宏观波函数

14.3流体力学描述

14.4宏观相干态的动力学

14.5Josephson效应

14.6环流的量子化和量子旋涡

14.7类磁通量子化和London电动力学

第15章 半经典近似

15.1启发式引言

15.2半经典近似简介

15.3渐近展开

15.4稳定相位

15.5连接条件

15.6Bohr-Sommerfeld量子化

15.7半经典矩阵元

15.8在复平面上的解*

15.9环绕复平面*

15.10再论连接公式*

15.11靠近转折点*

15.12路径积分方法

第16章 角动量和球谐函数

16.1角动量作为转动的生成元

16.2自旋

16.3角动量多重态

16.4角动量的矩阵元

16.5轨道角动量代数的实现

16.6构建球谐函数集合*

16.7球谐函数最简单的性质*

16.8标量和矢量*

16.9二秩张量*

16.10球谐函数和Legendre多项式

16.11外场中的角动量

第17章 中心场中的运动

17.1约化到单体问题

17.2角变量的分离

17.3Schrodinger方程的径向部分

17.4自由运动

17.5平面波和球面波

17.6球形势阱

17.7短程势

17.8添加第二中心

17.9三维谐振子

第18章 氢原子

18.1束缚态

18.2基态

18.3分立谱

18.4算符解

18.5关于精确谱学的方法

18.6抛物线坐标系中的解

18.7连续态

第19章 定态微扰论

19.1引言

19.2非简并微扰论

19.3收敛性

19.4靠近的能级情况

19.5绝热近似

19.6氢分子离子

19.7大距离原子的相互作用

第20章 1/2自旋

20.1SU(2)群

20.2自旋1/2：代数

20.3旋量

20.4磁共振

20.5时间反演变换和Kramers定理

20.6时间共轭态

20.7作为量子比特的旋量

第21章 有限转动和张量算符

21.1有限转动矩阵

21.2球谐函数作为有限转动的矩阵元

21.3加法定理*

21.4算符的变换

21.5选择定则简介

21.6电磁多极

第22章 角动量耦合

22.1两个子系统

22.2可约表示的分解

22.3两个自旋1/2的粒子

22.4再谈张量算符和选择定则

22.5应用到电磁多极矩

22.6角动量的矢量耦合

22.7Wigner-Eckart定理

22.8矢量模型

22.9电偶极矩和超环面偶极矩

22.10Clebsch-Gordan级数

第23章 精细结构和超精细结构

23.1自旋轨道耦合

23.2自旋轨道劈裂

23.3氢原子的精细结构

23.4复杂原子中的精细结构

23.5有自旋轨道耦合时的磁矩

23.6磁超精细结构

23.7例：一个价电子

23.8四极超精细结构

第24章 静场中的原子

24.1静电场中的极化率

24.2Stark效应

24.3氢原子的极化率

24.4氢原子中的Stark效应

24.5非均匀电场及额外的评注

24.6经典Zeeman效应

24.7磁场中的量子体系

24.8正常量子Zeeman效应

24.9反常量子Zeeman效应

24.10较强磁场

24.11抗磁性

24.12通向真正的强磁场

参考文献

进一步阅读