量子力学（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汪德新 著

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• 量子力学(第3版)
• 十一五规划教材
• 理论物理
• 现代物理
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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030224620

版次：3

商品编码：10122727

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-08-01

页数：368

正文语种：中文

附件：光盘

附件数量：1

内容简介

　　《量子力学》用浅显的方法介绍了希尔伯特空间，用狄拉克符号处理了大量实际问题，旨在排除量子力学的数学障碍，使读者能全力以赴研究量子力学的实验背景，深入思考量子力学规律的物理意义，关注量子力学结果的实际应用，有助于读者领悟量子力学的物理概念、物理思想、物理图像和物理思维方式。
　　《量子力学》共五篇十三章，除了前四篇的基本内容外，反映近代科学发展的第五篇“量子力学的新进展”和习题详细提示部分在所附光盘中。
　　《量子力学》可作为普通高校物理、应用物理、天体物理、光电子专业本科生及部分工科院校研究生的教材，也可供相关领域的读者参考。

内页插图

目录

前言
第一篇　态与力学量
第1章　量子体系的状态
1.1　微观物理现象　物理观念的飞跃
1.2　波函数的统计解释
1.3　态叠加原理
1.4　薛定谔方程　概率守恒定律
1.5　定态薛定谔方程的解法　一维无限深势阱与线性谐振子
第2章　量子体系的力学量
2.1　力学量平均值的计算　力学量用算符表示
2.2　算符的运算规则
2.3　厄米算符的本征值与本征函数　力学量的测量值
2.4　基本力学量算符的本征函数系
2.5　共同的本征函数系　力学量的完全集
2.6　不确定性关系
2.7　力学量随时间的演化与守恒量　宇称算符
2.8　量子力学的基本假设与量子力学的建立
第3章　量子力学的表述形式
3.1　希尔伯特空间　狄拉克符号
3.2　态与力学量的表象表示
3.3　量子力学公式的表象表示
3.4　表象变换
3.5　线性谐振子　粒子数表象
3.6　薛定谔绘景　海森伯绘景　相互作用绘景

第二篇　定态问题
第4章　定态问题的严格解
4.1　粒子在一维势场中的运动　隧道效应
4.2　粒子在库仑场中的运动　氢原子与类氢离子
4.3　粒子在电磁场中的运动　简单塞曼效应
第5章　定态问题的近似解
5.1　非简并态微扰论　非线性谐振子
5.2　简并态微扰论　氢原子的一级斯塔克效应
5.3　变分法　氦原子的基态

第三篇　对称性与不变性
第6章　自旋与角动量
6.1　电子自旋
6.2　电子自旋算符与自旋波函数
6.3　泡利方程
6.4　角动量算符的基本性质
6.5　两个角动量的相加　（*为上角标）CG系数
*6.6　光谱的精细结构
*6.7　复杂塞曼效应（反常塞曼效应）
6.8　自旋单态与自旋三重态
第7章　全同粒子体系
7.1　全同性原理　全同粒子体系的波函数
7.2　氦原子　仲氦与正氦
*7.3　超导的BCS理论简介
第8章　对称性与守恒定律
*8.1　对称变换
*8.2　连续时空变换

第四篇　跃迁问题与散射问题
第9章　量子跃迁
9.1　量子跃迁与跃迁概率
9.2　常微扰、周期性与非周期性微扰能量-时间不确定性关系
*9.3　突发微扰与绝热微扰
9.4　光与原子相互作用的半经典理论
9.5　磁共振
第10章　弹性散射
10.1　散射截面与散射振幅
10.2　分波法
10.3　玻恩近似
参考书目
附录
附录A　傅里叶变换公式
附录B　微分算符在直角坐标系与正交曲线坐标系的公式
附录C　厄米多项式及其数学性质
附录D　δ函数的定义和性质
附录E　三阶完全反对称张量ε（ijk为下角标）（简称ε符号）
附录F　勒让德多项式，关联勒让德函数与球函数
附录G　物理常数表（国际单位制）
习题答案

前言/序言

　　量子力学是将物质的波动性与粒子性统一起来的动力学理论。它是在20世纪初研究微观粒子运动规律时建立起来的。近几十年来，在不同领域相继发现了宏观量子效应(如超导、超流现象)，表明宏观世界的物质运动也遵守量子力学规律，人们所熟识的经典力学规律只是量子力学规律在特定条件下的一个近似。
　　本书的宗旨是希望为初学者提供一本深入浅出、学以致用的入门书。为此，我们作了如下几个方面的努力。
　　(1)内容与体系
　　第一篇“态与力学量”。从描述客体的方式与经典力学的根本差异出发，通过“量子体系的状态”、“量子体系的力学量”及“量子力学的表述形式”这三章，介绍量子力学如何引入态矢和算符描述量子体系的状态和力学量，以及它们遵循的种种规律和表述方式。
　　第二篇“定态问题”和第四篇“跃迁问题和散射问题”，主要讨论量子力学要处理的三类实际问题。
　　第三篇“对称性与不变性”。分别讨论与转动对称性、粒子交换对称性、时空对称性有关的“自旋与角动量”、“全同粒子体系”、“对称性与守恒定律”等问题。
　　第五篇“量子力学的新进展”。用非常浅显的语言介绍“21世纪理论物理学三个主旋律”(杨振宁语)之一的“量子力学的相位因子”，介绍量子力学诞生以来爱因斯坦、薛定谔、玻尔关于量子力学基本问题的大论战，以及近20多年来依靠实验进行的实证研究，最后介绍由此提出的量子计算机与量子远程通信的基本原理。
　　(2)数学与物理。本书对希尔伯特空间和狄拉克符号作了详尽的介绍，熟练掌握这些数学工具是学好量子力学的重要基础。本书特别关注形成量子力学基本假设的一系列重要实验，关注新物理思想形成的探索过程，进而阐明量子力学整个理论是怎样建立起来的，它能解决什么问题，以及怎样解决问题。
　　(3)理论与习题。正如众多著名物理学家所指出的那样，理论物理的正确概念只有通过大量计算才能真正学到手，学习的过程是无数次“概念一计算一概念”的交互深化过程。本书配备了丰富的习题(近十万字的习题提示见本书所附光盘)，相信这对学生独立工作能力的培养和严谨科学作风的形成有所帮助。
　　(4)基础与前沿。量子力学作为理论物理的基础课，以介绍它的基本概念、基本规律和基本方法为主。

宇宙的奥秘：从经典到前沿的物理学之旅 本书精选了多个领域的经典与前沿物理学著作，旨在为读者构建一个全面而深入的物理学知识体系。我们不聚焦于某一特定教材的修订版本，而是致力于展示物理学思想的广阔图景，从宏观世界的精确描述，到微观世界的奇特规律，再到宇宙终极命运的探讨。 --- 第一部分：经典物理学的辉煌与局限 本部分重点回顾了自十七世纪科学革命以来，人类对自然界理解的基石——经典物理学。 1. 经典力学：精确的机械宇宙 本卷选取了对牛顿力学体系进行深入剖析的著作。它不仅仅复述了三大定律和万有引力定律，更重要的是，它详细阐述了拉格朗日力学和哈密顿力学的数学形式与哲学内涵。读者将探究如何通过能量和动量守恒的原理，以更优雅、更普适的方式描述复杂系统的运动。 核心内容概述： 详细推导了从单粒子运动到刚体运动、再到保守场中轨道分析的全过程。特别关注了微扰理论在处理非完全可积系统（如行星运动的长期稳定性问题）中的应用。内容涵盖了变分原理（如最小作用量原理）在物理系统描述中的核心地位，为理解后续场论奠定了数学基础。 重点探讨： 对牛顿力学在高速（接近光速）和微观尺度失效的背景进行了铺垫性介绍，强调了经典理论的适用范围。 2. 电磁学：光的本质与统一 本章节聚焦于麦克斯韦方程组的建立及其深远影响。这部分内容着重于从实验现象（如法拉第电磁感应、安培环路定律）到四大基本方程的逻辑推导，以及电磁场如何自然地预言了电磁波的存在和光速的确定性。 核心内容概述： 详细解析了静电场、静磁场、时变场中的边界条件、泊松方程与拉普拉斯方程的求解方法。特别是对坡印廷矢量（Poynting Vector）的深入讲解，展示了能量在电磁场中的流动。内容涵盖了电磁波在不同介质（导电、电介质）中的传播特性，以及电磁散射（如瑞利散射）的经典描述。 跨越边界： 明确指出经典电磁学在处理黑体辐射谱和光电效应时遭遇的困难，这是引导读者进入量子世界的重要“路标”。 3. 热力学与统计物理学：从宏观到微观的桥梁 本部分系统梳理了热力学三大定律，并重点引入了统计力学的视角来微观解释宏观热现象。 核心内容概述： 热力学部分强调了熵（Entropy）作为系统无序度的度量，及其在不可逆过程中的变化趋势（第二定律的统计解释）。统计物理部分则全面介绍了系综理论，包括微正则系综、正则系综和巨正则系综。详细分析了理想气体、玻尔兹曼分布（Maxwell-Boltzmann Distribution）的推导过程，并讨论了相变（如范德华气体）的平均场理论描述。 前沿连接： 初步引入了涨落（Fluctuations）的概念，为理解涨落-耗散定理做准备。 --- 第二部分：现代物理学的诞生与结构 本部分深入探索了二十世纪初引发物理学革命的两大支柱：相对论与量子力学的基础框架。 4. 狭义相对论：时空的革命性重构 本书不将狭义相对论视为一个独立的主题，而是将其置于经典力学与电磁学矛盾的解决者地位。 核心内容概述： 强调了洛伦兹变换的几何意义，而非仅仅是代数变换。详细推导了时间膨胀、长度收缩，以及洛伦兹变换下能量和动量如何重新组合，从而得到著名的质能关系 $E=mc^2$。内容还包括相对论性碰撞、四维动量和四维力矢量在闵可夫斯基时空中的应用。 哲学意义： 探讨了相对论如何彻底颠覆了牛顿世界中绝对时空的概念。 5. 经典场论与广义相对论基础 在奠定狭义相对论后，本章转向引力的几何化描述。 核心内容概述： 引入等效原理，并阐述了黎曼几何的基本概念——度规张量、测地线和里奇张量。重点分析了爱因斯坦场方程的结构，即物质决定时空弯曲，时空弯曲告诉物质如何运动。内容覆盖了对引力场方程的线性化处理，以及对水星近日点进动、引力红移等效应的经典验证。 宇宙学视角： 简要介绍了牛顿引力如何作为广义相对论在弱场、低速极限下的近似。 6. 量子力学的初步：波粒二象性与不确定性 本卷旨在构建量子力学的基本公设体系，避免过早陷入复杂的矩阵力学表达。 核心内容概述： 从黑体辐射（普朗克假设）和光电效应（爱因斯坦光量子）的解释入手，引入光的粒子性。随后，通过德布罗意波假设，探讨了物质的波动性。核心是薛定谔方程（时间依赖和时间无关）的推导与应用，重点解析了波函数的概率诠释。 基石确立： 深入讨论了对易关系、算符的本征值问题。尤其详细解释了海森堡不确定性原理在动量-位置和能量-时间对上的具体体现，及其对经典轨迹概念的根本性挑战。 --- 第三部分：深入量子世界与场论的边缘 本部分将视野从单粒子薛定谔方程扩展到多粒子系统、角动量理论，并对量子场论的雏形进行介绍。 7. 薛定谔方程的精确求解与角动量 这部分内容侧重于量子力学在简单势场中的实际操作和理论框架的完善。 核心内容概述： 详细求解了无限深势阱、有限深势阱、以及最重要的谐振子（通过升降算符方法）的能级和波函数。对氢原子问题进行了详尽的求解过程展示，明确了主量子数、轨道量子数和磁量子数的物理意义。 角动量理论： 完整地阐述了轨道角动量算符的对易关系，推导出其本征值和本征函数（球谐函数）。随后引入自旋（Spin）的概念，将其视为内禀自由度，并阐述泡利不相容原理对费米子的决定性约束。 8. 微扰理论与近似方法 理解真实世界的物理系统，往往需要依赖强大的近似计算工具。 核心内容概述： 系统介绍了定态微扰论（非简并与简并情况）的迭代公式推导和应用。时间依赖微扰论则重点讲解了费米黄金法则（Fermi's Golden Rule）的推导，该法则在描述原子跃迁、散射截面等方面具有不可替代的作用。 变分法与WKB近似： 阐述了变分原理在估算束缚态基态能量时的有效性，以及WKB近似在处理势垒穿透（隧穿效应）问题上的应用。 9. 从量子到场：量子电动力学的基石 本章作为向前沿物理过渡的桥梁，介绍了如何将量子力学与狭义相对论结合，构建量子场论的初步框架。 核心内容概述： 从经典场方程（如麦克斯韦方程）出发，探讨了“正则量子化”的基本思想。重点讨论了自由玻色场和自由费米场的哈密顿量构造，以及产生算符和湮灭算符在描述粒子产生和湮灭过程中的核心地位。 相互作用的引入： 介绍了微扰论在量子场论中的应用，为理解散射过程（如汤川势的量子处理）打下基础，并简要概述了费曼图在可视化和计算散射振幅中的直观优势。 --- 总结：跨越尺度的物理视野 本书在内容设计上，力求做到逻辑的连贯性和知识的递进性。它从宏观可预测的机械运动出发，引入电磁场的波动性和能量的概念，然后在两者遭遇瓶颈时，自然引出相对论的时空修正和量子论的微观革命。最终，通过对角动量和场论基础的探讨，为读者提供了进入粒子物理和凝聚态物理等现代研究领域的坚实跳板。 本系列旨在培养读者对物理学基本原理的深刻洞察力，而非仅仅停留在公式的记忆层面。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始捧起这本《量子力学（第3版）》的时候，我还是有点打怵的。毕竟“量子力学”这个词听起来就带着一股高深莫测的神秘感。但读进去之后，惊喜地发现它并没有想象中那么难以接近。作者在讲解过程中，非常注重培养读者的物理直觉，而不仅仅是灌输公式。他会用一些非常巧妙的比喻和类比，来解释那些抽象的概念，比如讲到量子隧穿效应时，他会用一个球滚过山丘的比喻，虽然简单，却能一下子抓住问题的核心。而且，这本书的语言风格也比较平实，没有过多华丽的辞藻，但逻辑清晰，条理分明。我尤其欣赏书中对于一些实验的介绍，比如黑体辐射、光电效应，这些实验不仅是量子力学发展的历史里程碑，也为理解量子理论提供了重要的依据。通过这些实验的引入，我能更清楚地看到，量子力学是如何从解决经典物理的难题中诞生的，这种历史的厚重感和科学的严谨性让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

拿到《量子力学（第3版）》这本书，我首先感受到的是它沉甸甸的分量，不仅仅是物理上的，更是知识上的。作为一本经过多次修订的教材，它的内容更新和知识体系的完善程度自然不必多说。我个人比较关注书中对量子力学算符代数和表象理论的讲解。这部分内容是量子力学计算的基石，本书在这方面提供了非常扎实的理论基础和系统的训练。从狄拉克符号到矩阵力学，再到波函数的表象变换，逻辑层层递进，非常清晰。我尤其喜欢它在讲解各种算符（如位置算符、动量算符、角动量算符）及其对易关系时，会给出具体的物理图像和联系，比如动量算符与相位变换的关联，这让我能够更好地理解这些抽象数学工具的物理意义。此外，书中关于全同粒子和泡利不相容原理的讨论，也让我对物质世界的结构有了更细致的认知，理解了为什么不同的电子会有不同的能级，以及原子和分子的稳定结构是如何形成的。这本书的深度和广度，足以让我花很长时间去细细品读和消化。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对宇宙起源和基本粒子相互作用充满好奇的爱好者，这本《量子力学（第3版）》为我提供了一个全新的视角。它不仅仅是关于微观粒子行为的描述，更是关于我们如何认识和理解这个世界的工具。我被书中对量子场论的初步介绍所吸引，虽然只是点到为止，但已经让我窥见了更深层次的物理图景，比如基本粒子的产生与湮灭，以及它们之间的相互作用力。书中的一些关于对称性和守恒定律的讨论，也让我对物理学的普适性有了更深的认识，原来那些看似毫不相关的概念，在量子力学的框架下竟然有着如此深刻的联系。我喜欢书中对于一些前沿研究方向的展望，虽然我可能没有能力去深入研究，但它激发了我对未知领域探索的热情。这本书让我明白，量子力学不仅仅是理论，更是驱动科学进步和技术革新的强大引擎。

评分☆☆☆☆☆

我是在备考研究生时接触到这本《量子力学（第3版）》的。作为一本国家级规划教材，它的权威性和系统性毋庸置疑。我最看重的是它对数学工具的强调，量子力学离不开数学，而这本书恰恰在这方面做得非常出色。傅里叶分析、线性代数、微分方程等工具，在书中被有机地融入到量子力学概念的讲解中，而且讲解得非常透彻，让你不仅知道公式是什么，更理解它在物理世界中的意义。我尤其喜欢它在讲解算符、态矢量等抽象概念时，提供的多种角度的解释，有时候会从希尔伯特空间的角度，有时候又会结合具体的物理量，这种多维度解读非常有助于理解。书中大量的例题和习题，设计得非常有代表性，涵盖了各种典型的量子力学问题，并且难度分布合理，从基础的求展开系数到复杂的散射问题，都有涉及。通过做这些习题，我不仅巩固了所学知识，也锻炼了独立解决问题的能力，这对于提升我的物理思维非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本《量子力学（第3版）》真的像打开了一个新世界的大门！作为一个对物理学充满好奇的读者，我一直被那些听起来天马行空却又无比精确的理论所吸引。拿到这本教材，我最先感受到的是它严谨又不失引导性的编排。从最基础的概念讲起，像是海森堡不确定性原理、薛定谔方程这些名字，之前只在科幻小说里听说过，在这里它们被一步步拆解，用清晰的数学语言和直观的图示进行阐释。书中的例子非常贴切，比如关于原子能级的解释，让我这个普通读者也能大致理解电子是如何围绕原子核运动的，又为什么会有特定的能量状态。特别是它对一些经典量子现象的深入分析，例如双缝干涉实验，真的让我对“波粒二象性”有了更深刻的认识。我特别喜欢其中对于量子纠缠的讨论，虽然它仍然是比较前沿和难以理解的概念，但作者用一种循序渐进的方式，引导读者去思考这个“幽灵般的超距作用”，这让我对未来的物理学研究充满了遐想。这本书不仅仅是枯燥的公式堆砌，更像是一位经验丰富的向导，带领我们在奇妙的量子世界里探索。

评分☆☆☆☆☆

不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错

评分☆☆☆☆☆

好书，还不错，值得一看，便宜

评分☆☆☆☆☆

帮我姐买的，准备去试讲，感觉还行

评分☆☆☆☆☆

帮很大的忙

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

写得挺好的国内量子力学教材.

评分☆☆☆☆☆

好书，还不错，值得一看，便宜

评分☆☆☆☆☆

儿子很高兴，说书是正版，而且比书店便宜的多,翩翩公子世无双书包装的非常好，到家一点也没有损坏，快递也很快，而且很辛苦的给送上楼，非常感谢！特别是也感谢把书写的那么好，我是看了翩翩公子世无双历年仙侠短篇合集，妙笔生花，重磅开启仙侠风云。幽冥路，忘川河，奈何桥前叹奈何。双生花，开不败，三生石上写三生。六道神魔，三界凡仙。我是狐妖、我是画魂、我是山精、我是鬼魅、我是花仙、我是龙神。若不能与你携手相守，即使百炼成仙，亦有何欢，曷不若永坠魔道！让我这千年妖魅，做你一个人的永世欢宠。翩翩公子世无双历年仙侠短篇合集，妙笔生花，重磅开启仙侠风云。幽冥路，忘川河，奈何桥前叹奈何。双生花，开不败，三生石上写三生。六道神魔，三界凡仙。我是狐妖、我是画魂、我是山精、我是鬼魅、我是花仙、我是龙神。若不能与你携手相守，即使百炼成仙，亦有何欢，曷不若永坠魔道！让我这千年妖魅，做你一个人的永世欢宠。翩翩公子世无双历年仙侠短篇合集，妙笔生花，重磅开启仙侠风云。幽冥路，忘川河，奈何桥前叹奈何。双生花，开不败，三生石上写三生。六道神魔，三界凡仙。我是狐妖、我是画魂、我是山精、我是鬼魅、我是花仙、我是龙神。若不能与你携手相守，即使百炼成仙，亦有何欢，曷不若永坠魔道！让我这千年妖魅，做你一个人的永世欢宠。这些推荐的内容很吸引我，我又看了血滴子文冷亦蓝一、她这一生，只见过一次血滴子。那时，她惊愕地捂住了嘴，吓得连哭泣都忘记了。血滴子，传说中至狠至强的武器，它的威力，注定了它的神秘。隔了许多年，她几乎已经忘记了有关血滴子的种种细节，除了那漫天妖娆的红。淡红色的雨点，轻柔地洒下来，鼻间充塞着的异样气息，令她记忆犹新。血滴子，血血成滴，漫天红雨。二、庚子年的冬天，曹家大公子娶亲，气派非凡的迎亲队伍，轰动了北京城。曹家在偌大的北京城里小有名气，但凡在琉璃厂逛过的，无人不知其鼎鼎大名。曹家的荣德斋不大，但却是文人骚客时常会聚的地方，他家的笔墨纸砚炙手可热，据说就连紫禁城里光绪爷的砚台都非荣德斋的不选，曹家的声势气焰，可见一斑。曹家迎娶的，是沧州顺吉镖局老板魏大海的独生女儿魏敏茹。曹魏两家交情颇深，魏掌柜为人豪爽义气，为曹家护镖多次，更在早年救过曹家老爷的性命，两家有意亲上加亲，指腹为婚安排了这段姻缘，商武相偕，倒也美满。魏家小姐敏茹生于武术世家，当地习武之风浓厚，她自幼修习书画女工，偶尔也习武强身，缠得一双好小脚，因这双脚，注定她的武艺不能精深，不过魏小姐志不在此，她一心想做贤妻良母，远离江湖。而这正是曹臻所希望的。作为曹家长子，他需要的是位善于持家的贤惠女子，而非抛头露面的江湖侠女。魏敏茹嫁入曹家后，夫妻感情和睦