理论物理（第六册 量子力学 甲部） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴大猷 著

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• 理论物理
• 量子力学
• 薛定谔方程
• 算符
• 希尔伯特空间
• 角动量
• 微扰理论
• 散射理论
• 量子统计
• 狄拉克方程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030287250

版次：1

商品编码：12093794

包装：精装

丛书名： 中国科学技术经典文库

开本：16开

出版时间：1983-08-01

用纸：胶版纸

页数：353

字数：445000

正文语种：中文

内容简介

　　《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》为著名物理学家吴大猷先生的著述《理论物理》（共七册）的第六册。《理论物理》是作者根据长期从事的教学实践编写的一部比较系统全面的大学物理学教材。本册内容共分13章：第1、2章主要介绍矩阵力学，第3、4两章介绍波动力学，第5章为量子力学的结构，第6、7两章讲述微扰理论，第8～13章讲述原子及分子的量子力学的基础知识，在大多数章节之后还附有附录和习题供读者研讨和学习。
　　《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》根据中国台湾联经出版事业公司出版的原书翻印出版，作者对原书作了部分更正，李政道教授为《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》的出版写了序言，我们对原书中一些印刷错误也作了订正。
　　《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》可供高等院校物理系师生教学参考，也可供研究生阅读。

内页插图

目录

序言
总序
本册前言
第1章 矩阵力学之基本概念
1．1 量子力学发展的背景
1．2 Heisenberg理论的出发点
1．3 矩阵代数
1．4 矩阵微积分
1．5 矩阵力学
1．6 变换理论——变换矩阵与概率
习题

第2章 矩阵力学
2．1 角动量矩阵
2．2 简谐振荡
2．3 微扰理论：非简并系统（perturbation theory：non-degenerate systems）
习题

第3章 波动力学：L．de Broglie及E．Schrodinger之基本概念
3．1 L．de Broglie的理论（1923）
3．2 Schredinger的理论（1926）
3．3 Schredinger波动力学的特性
3．3．1 线性及重叠原则
3．3．2 ψ的意义
3．3．3 ψ所须满足的条件
3．3．4 稳定态（stationary state）与本征值
习题

第4章 波动力学
4．1 导言
4．2 Einstein-de Broglie关系
4．2．1 对易关系（commutation relation）
4．2．2 测不准原理（principle of indeterminacy，但常称为uncertainty principle）
4．2．3 互补原理（complementarity principle）
4．3 本征值问题——Sturm-Liouville方程式
4．4 圆心场（central field）宇称性（parity）
4．5 氢原子
4．5．1 稳定态（E＜0）
4．5．2 连续能谱（E＞0）
4．6 角动量
4．7 连续本征值谱函数
4．8 Schrodinger方程式的积分方程式形式
附录甲 Hermite多项式
附录乙 Sturm-Liouville方程式解之全集性
附录丙 Legendre及联附Legendre系数
附录丁 联附（associated）Laguerre式
附录戊 简谐振荡方程式
习题

第5章 量子力学的结构
5．1 量子力学的基础一引言及提要
5．1．1 Einstein-de Broglie关系——互补原理
5．1．2 测不准原理
5．1．3 概率的观念
5．2 量子力学的结构——基本假定
5．2．1 互补原理的基本假定
5．2．2 概率性的基本假定
5．3 幺正变换
5．3．1 幺正变换U
5．3．2 空间平移（translation，或displacement）
5．3．3 转移（rotation）
5．3．4 时移（time translation）算符U（t）
5．4 Schrodinger方程式与Heisenberg方程式
5．5 爱因斯坦氏与Copenhagen派哲学观点的分歧
5．6 密度矩阵——纯态及杂态
5．6．1 纯态与杂态
5．6．2 密度算符与密度矩阵
……
第6章 微扰理论——稳定系统
第7章 微扰理论——态间的跃迁
第8章 氢原子的量子力学
第9章 二电子的原子
第10章 多电子的原子
第11章 分子的结构——电子态
第12章 二原分子
第13章 多原分子
参考文献
索引

前言/序言

　　本书《理论物理》的第一、三、五册，述《古典动力学》、《电磁学》和《热力学，气体运动学及统计力学》，这些是古典物理的基础，大部分都是完成于19世纪中末叶的，到了20世纪初年，物理学有两个基本性的创新发展.一是相对论（见本书第四册），一是量子论（见本书第二册）.但量子论仍未能完全由古典物理的观念脱颖而成一完整的理论系统.到了20年代的中期，量子力学有如新星的爆发，法国的deBroglie，德国的Heisenberg，Born，瑞士的Schrodinger，英国的Dirac，于二三年间，由新颖的创想，数学形式的建立，以至物理意义，哲学解释，整个新理论的系统，皆完成无遗，五十余年来，量子力学的应用，由初期提供其发展的原动力的原子问题，扩及分子、固态、量子化学、核子的领域，可谓皆得满意的结果*。
　　学或教量子力学，通常似有两个不同的态度及方法，一是由目前已建立的系统的数学形式的方法入手，这个途径，可以Dirac的The Principles of Quantum Mechanics为代表.一是沿着量子力学发展的过程，而进入目前的阶段，作者由自己学或教的经验，以为前者有演绎方法的清晰的好处，但大多数的初习者，会感觉到抽象的数学形式和物理观念间的关系的神秘性，不知这样一个抽象的理论系统是如何建立的，另一方法的极端，是学习了量子力学的应用和计算，对量子力学的基本观念和假定的性质，不甚注意。
　　本册系本书的第六册，系《量子力学》（甲部），将采一个“兼并”或“折中”的写法，兼顾量子力学发展的过程，新颖理论的线索及量子力学的公理式系统结构，第1章述Heisenberg新理论的出发点和矩阵代数.第2章乃述矩阵力学，此二章实在包括了量子力学精华的一个特别表象，第3章述deBroglie和Schrodinger的新理论的出发点第4章详述Schrodinger波动力学，此章着重Einstein-deBroglie关系的基本重要性.由之可导出对易关系及测不准原理。
　　第5章是根据前四章的背景，建立一个公理式的量子力学系统.先总结其“物理的基础”，次乃引入其基本假定.此章中引入较矩阵及微分更一般性的数学形式，使二者皆为此理论的二特例，读者宜重读第1章第3～第6节。

理论物理（第六册 量子力学 甲部） 目录预览： 第一章：量子力学的基本概念与数学结构 1.1 经典物理的局限性与量子化思想的萌芽 1.2 波粒二象性：光与物质的波函数描述 1.3 希尔伯特空间与态矢量：量子态的抽象表示 1.4 算符、本征值与测量：力学量与观测 1.5 概率诠释与波函数的归一化 1.6 不确定性原理的数学表述与物理意义 第二章：一维定态问题与势阱模型 2.1 薛定谔方程的时不相关形式及其应用 2.2 自由粒子与势垒穿透（隧道效应） 2.3 有限深方势阱的能级与波函数 2.4 阶梯势与势垒的反射与透射系数 2.5 束缚态与散射态的区分 第三章：全同粒子、自旋与角动量 3.1 粒子不可区分性与对称性原理 3.2 玻色子与费米子：交换算符与统计规律 3.3 角动量算符的代数结构 $[L_i, L_j] = ihbar epsilon_{ijk} L_k$ 3.4 球谐函数与角动量本征值 3.5 自旋角动量：泡利不相容原理的引入 3.6 总角动量与耦合理论简介 第四章：三维空间中的中心力问题 4.1 径向方程与角向方程的分离 4.2 库仑势：氢原子（类氢离子）的精确解 4.3 能级结构、简并性与量子数 4.4 动量和角动量的本征函数及其性质 内容梗概： 本书作为“理论物理”系列教材的第六册，专注于量子力学的奠基性理论构建与核心应用。它旨在为物理学、工程学以及数学专业的学生提供一个严谨而清晰的框架，理解微观世界的运作法则。 理论基石的重建：从连续性到概率性 第一章深入探讨了量子力学的数学语言。我们首先回顾了经典物理学（如黑体辐射、光电效应）的失败之处，引导读者进入概率性的微观图景。本章的核心在于建立 希尔伯特空间 这一抽象的数学结构，它是描述所有可能量子态的矢量空间。通过引入 态矢量（Ket 矢量 $|psi angle$）和 算符（Operators），我们对可观测的物理量（如位置、动量、能量）进行了严格的数学定义。重点阐述了 本征值方程 在物理测量中的意义，以及 波恩概率诠释 如何将抽象的波函数与实验结果联系起来。海森堡 不确定性关系 不再仅仅是实验技巧的限制，而是被提升到基本原理的高度，通过算符的对易关系得到清晰的数学验证。 一维世界中的动力学与势垒 第二章将抽象的数学工具应用于最简单但信息量最大的 一维定态薛定谔方程。我们通过解析求解（或半定性分析）一系列经典的势场问题，展示量子力学的预测能力。从无限深方势阱中粒子的分立能级（零点能的必然性），到 隧道效应（粒子穿过经典上不可逾越的势垒），读者将直观地体会到量子穿透现象的奇特之处。本章对散射态与束缚态的分析，为后续处理原子和分子系统打下了基础。 内禀性质：自旋与全同粒子 第三章是量子力学的核心概念之一—— 内禀角动量与粒子统计 的深入探讨。我们首先从数学上分析了 角动量算符 遵循的非对易关系，并推导了球谐函数作为角动量本征函数。在此基础上，引入了 自旋 这一纯粹的量子力学概念，它不对应于任何宏观的旋转，却是粒子固有的属性。随后，章节重点讨论了 全同粒子 的概念，费米子（如电子）和玻色子（如光子）在交换操作下表现出的截然不同的 对称性（反对称性与对称性），这直接决定了原子结构的稳定性和物质的宏观统计性质（如泡利不相容原理）。 中心场中的精确解：通向量子化学的基础 第四章将理论推向三维空间，聚焦于 中心力问题，其中最典型的代表就是 库仑势。通过坐标分离和求解径向微分方程，本书给出了 氢原子 的精确能级公式、波函数以及所有相关的量子数 $(n, l, m)$。对能级简并性的清晰解释，将微观粒子的定态行为与元素周期表的结构奥秘联系起来。本章对角动量本征函数（球谐函数）的完整描述，也是理解原子轨道形状和空间分布的关键。 本书的写作风格力求精确严谨，数学推导详尽，同时注重物理图像的培养。它不仅仅是一本解题手册，更是引导读者深入理解量子世界基本规律的理论指南。学完此册，读者将完全掌握量子力学的初级理论框架，为深入研究量子场论、凝聚态物理或粒子物理打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一直对量子力学抱有敬畏之心，总觉得那是属于少数天才的领域，普通人难以企及。但《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》的出现，打破了我的这种固有观念。这本书给我最直观的感受就是它的“完整性”和“逻辑性”。从海森堡的矩阵力学到薛定谔的波动力学，再到狄拉克符号体系的引入，这本书将量子力学的不同表述方式有机地结合起来，展现了其内在的一致性。作者在处理量子纠缠这个“幽灵般的超距作用”时，更是将实验观测和理论解释完美地融合。我从书中学习到了如何运用量子算符来描述物理量，以及如何通过本征值方程来求解系统的状态。对于量子力学在原子光谱、分子结构等方面的应用，书中也给出了详实的案例，让我看到了理论的实际价值。虽然书中涉及的数学工具相当高级，例如希尔伯特空间、张量分析等，但作者都以一种严谨而清晰的方式呈现，并不断强调这些数学工具在物理理解中的作用，而不是仅仅作为计算的手段。

评分☆☆☆☆☆

读完《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》的“甲部”，我感觉自己仿佛经历了一场思维的“洗礼”。这本书的叙述方式给我留下了极其深刻的印象。它并非仅仅是知识的堆砌，而更像是作者在与读者进行一场深入的对话。在解释一些抽象概念时，作者会采用类比、隐喻等多种手法，将宏观世界的经验巧妙地映射到微观领域，极大地降低了理解门槛。例如，在讲解量子态的演化时，书中对算符的介绍以及它们在不同表象下的变化，都处理得非常细致。我尤其欣赏作者对于量子力学发展历程的梳理，这不仅仅是历史的回顾，更是对科学思维方式形成过程的展现。他让我们看到了，那些伟大的物理学家是如何一步步克服困难，最终建立起这套革命性的理论。这本书还对一些看似“反直觉”的量子现象，如隧穿效应，进行了深入浅出的讲解，让我看到了科学突破的魅力。虽然部分章节依然需要反复研读，但每一次的重读，似乎都能发现新的理解角度，这种“读懂”的成就感是难以言喻的。

评分☆☆☆☆☆

这本书《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》简直是一次智力探险的绝佳伴侣！我之前接触过一些量子力学的入门读物，但总觉得隔靴搔痒，无法真正触及核心。而这本书，则以其精炼的语言和深刻的洞察力，带领我深入探索了量子力学的精髓。我特别喜欢作者在引入“量子态”概念时所采用的直观描述，以及对“测量问题”的深入探讨，这让我对量子世界的观测行为有了全新的认识。书中关于全同粒子、泡利不相容原理的论述，让我理解了物质世界为何如此纷繁多样。而且，作者对一些复杂的量子现象，例如自旋的量子化，给出了非常清晰的物理图像和数学推导，这对我理解微观粒子的内在属性起到了关键作用。尽管这本书确实需要读者具备一定的数学基础，但我认为，作者在公式推导的每一步都力求清晰，并用通俗易懂的语言进行解释，这使得它对于那些愿意付出努力的读者来说，是完全可以驾驭的。每次合上书本，我都会感到一种前所未有的思维开阔。

评分☆☆☆☆☆

这本《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》真的是一扇通往微观世界奇妙景象的大门！作为一个对物理学充满好奇的读者，我一直对量子力学这个领域心驰神往，但又深感其抽象与晦涩。拿到这本书，我首先被它严谨又不失深度的编排所吸引。每一章都循序渐进，从最基础的概念入手，例如叠加态、波函数，到后来深入探讨量子纠缠、测量问题等前沿概念，都处理得相当到位。作者在讲解原子模型、角动量量子化、微扰理论等核心内容时，逻辑清晰，一步步引导读者构建起完整的知识框架。书中大量的例题和习题，更是帮助我巩固了理论知识，并通过实际演算加深了理解。尤其是一些物理图像的引入，比如“粒子在势阱中”的分析，让原本抽象的数学公式变得生动形象。尽管如此，这本书并非轻松易读的读物，它需要读者投入足够的时间和精力去思考，去反复咀嚼。有时，一个看似简单的公式背后，可能隐藏着深刻的物理意义，需要反复推敲才能领悟。但正是这种挑战性，让我觉得收获颇丰，每次啃下一章，都感觉自己对宇宙的认知又进了一层。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，一开始我是抱着“打卡”的心态开始阅读这本《理论物理（第六册 量子力学 甲部）》的，毕竟量子力学名声在外，总觉得是物理学殿堂里最难攀登的山峰之一。然而，这本书的出现，彻底颠覆了我的认知。它不像我之前读过的某些教材那样，上来就抛出一堆让人头晕的数学符号，而是用一种非常“接地气”的方式，娓娓道来。作者仿佛一位经验丰富的向导，带着我们在纷繁复杂的量子世界中穿梭。他对于量子力学基本原理的阐述，比如不确定性原理，并非简单地给出公式，而是结合历史发展和实验现象，让我们明白这些原理是如何被发现和验证的。在讲解波粒二象性时，书中巧妙地引用了双缝干涉实验的例子，并深入分析了其蕴含的哲学意义。而对于薛定谔方程的推导和应用，更是详细得令人赞叹，我从中学到了如何用它来描述粒子在各种势场中的行为。这本书还有一个很大的优点，就是对量子力学的哲学内涵进行了适度的探讨，这使得我在学习物理知识的同时，也能对科学的本质产生更深的思考，这在我以往的学习经历中是极为罕见的。