Introduction to Quantum Mechanics pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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David J. Griffiths 著

圖書標籤:

• 量子力學
• 物理學
• 量子
• 現代物理
• 大學教材
• 研究生教材
• 理論物理
• 基礎物理
• 科學
• 教育

齣版社： Cambridge University Press

ISBN：9781107179868

商品編碼：130000070137

內容簡介

This bestselling undergraduate quantum mechanics textbook is now available in a re-issued, affordable edition from Cambridge University Press. The text first teaches students how to do quantum mechanics, and then provides them with a more insightful discussion of what it means. The author avoids the temptation to include every possible relevant topic, instead presenting students with material that they can easily focus on in a complete treatment with few distractions and diversions. Fundamental principles are covered, quantum theory is presented, and special techniques are developed for attacking realistic problems. The innovative two-part coverage is entertaining and informative, organizing topics under basic theory and assembling an arsenal of approximation schemes with illustrative applications linked closely to the text.

《古典力學精要與現代物理學前沿探索》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵且深入的古典力學基礎框架，並在此基礎上，係統性地引導讀者跨越至現代物理學的關鍵領域。本書的核心目標並非簡單地重復已有教材中的標準內容，而是著重於構建深刻的物理直覺、掌握先進的數學工具，並聚焦於那些連接經典世界與微觀奇景的橋梁性概念。全書內容被劃分為四個宏大闆塊，層層遞進，力求讓讀者在掌握嚴謹的物理學方法論的同時，感受到探索未知領域的興奮。 --- 第一部分：拉格朗日與哈密頓力學的深度重構 本部分徹底顛覆瞭牛頓力學中基於力的直觀描述，轉而采用能量和作用量作為基本齣發點，為進入更深層次的理論物理打下堅實的變分原理基礎。 第一章：變分原理與歐拉-拉格朗日方程的幾何意義 本章首先從最基本的變分原理（Principle of Stationary Action）齣發，詳細闡述瞭泛函微積分的核心思想。我們不再將重點放在簡單的求解，而是深入挖掘拉格朗日量 $L=T-V$ 在相空間中路徑選擇的本質。 約束的內化： 詳細討論瞭完整約束（Holonomic Constraints）與非完整約束（Nonholonomic Constraints）的處理方法。特彆地，引入拉格朗日乘子法，並從物理角度解釋其作為廣義力的角色。 坐標變換的協變性： 強調瞭拉格朗日量在坐標變換下保持形式不變性的重要性，引入諾特定理（Noether's Theorem）的初步概念，將其視為守恒定律的必然結果，而非僅僅是一個代數推導。 生成函數與守恒量： 重點分析瞭如何通過構建守恒量（Integrals of Motion）來簡化運動方程的求解，特彆是針對周期性坐標或速度相關的項。 第二章：哈密頓力學的結構與相空間幾何 本章是通往分析力學的核心。我們將從拉格朗日量齣發，通過勒讓德變換（Legendre Transformation）構建哈密頓量 $H(q, p, t)$。 正則方程的推導與意義： 詳細分析瞭哈密頓正則方程的結構，並闡明它們如何將二階微分方程組轉化為一組一階方程，這在數值模擬和理論分析中至關重要。 相空間拓撲： 深入探討瞭相空間（Phase Space）的概念。引入泊鬆括號（Poisson Bracket），並展示它如何揭示物理量之間的代數關係，以及時間演化算符的本質。$frac{dA}{dt} = {A, H} + frac{partial A}{partial t}$ 這一關係將被視為動力學演化的基本操作。 正則變換與辛結構： 詳細講解瞭正則變換（Canonical Transformations），解釋瞭為什麼某些坐標變換能夠保持泊鬆括號的形式不變性。引入辛（Symplectic）結構的概念，將其置於幾何物理的視角下，理解相空間的“體積”守恒（劉維爾定理的深層含義）。 --- 第二部分：非綫性動力學與混沌的入門 古典力學並非總是綫性的和可積的。本部分將注意力轉嚮那些顯示齣極端敏感性和復雜行為的係統，為理解復雜係統的普遍規律做準備。 第三章：可積性與穩定性分析 可積係統的標準： 明確定義瞭可積係統（Integrable Systems）的判據（如$n$個相互對易的守恒量）。討論瞭著名的Kevorkian-Arnold-Moser (KAM) 定理的定性思想，即微小的擾動如何破壞一個近可積係統的運動軌跡。 綫性穩定性分析： 運用雅可比矩陣和特徵值分析來研究定常點附近的局部穩定性。這包括對受迫振子和簡單的雙擺係統平衡點（鞍點、中心點、結點）的詳細分類。 第四章：混沌的初探與龐加萊截麵 敏感依賴性： 通過李雅普諾夫指數（Lyapunov Exponent）的概念，定量化地定義瞭動力學混沌。 龐加萊截麵法： 介紹如何通過降低係統維度的方法（龐加萊截麵）來可視化高維係統的動力學行為。展示周期性軌道的點、準周期運動的環和混沌吸引子在截麵上的不同形態。 --- 第三部分：場論的先驅：連續介質與經典場論 古典力學的高級形式必然延伸到場的概念。本部分將從離散係統過渡到連續係統，為狹義相對論中的場論做鋪墊。 第五章：彈性波與連續介質中的場動力學 最小作用量原理在場中的推廣： 將拉格朗日量密度 $mathcal{L}$ 的概念引入，建立場量 $phi(mathbf{r}, t)$ 的運動方程，即歐拉-拉格朗日場方程。 一維彈性介質： 詳細推導瞭一維鏈狀模型上的微小擾動，最終得到波動方程。深入探討瞭波的色散關係和群速度的概念。 諾特定理的場論形式： 再次應用諾特定理，將能量-動量張量（Stress-Energy Tensor）與物理係統的時空對稱性聯係起來。 --- 第四部分：通往現代物理的基石 本部分聚焦於那些在十九世紀末已顯現端倪，並最終導緻物理學革命的關鍵概念。 第六章：特殊相對論的運動學與動力學框架 本章並非簡單迴顧狹義相對論的實驗驗證，而是從洛倫茲變換（Lorentz Transformations）的數學結構齣發，理解其如何保持物理定律的協變性。 四維時空的幾何化： 引入閔可夫斯基度規，將時間與空間視為一個統一的四維流形。闡述四維嚮量（如四維位置、四維速度）的概念，及其在洛倫茲變換下的變換規律。 相對論動力學： 嚴格推導相對論動量和相對論能量公式，並展示它們如何自然地導齣 $E=mc^2$。重點討論四維力和相對論能量動量張量的構建，為後續的電動力學場論打下基礎。 光錐結構： 通過光錐圖解，直觀展示因果關係在相對論中的嚴格限製。 第七章：經典電動力學的優雅統一 本章旨在展示麥剋斯韋方程組的內在美感和其作為經典場論的典範地位。 標勢與矢量勢的引入： 從高斯定律和法拉第定律齣發，引入電磁四維勢 $A^mu = (phi/c, mathbf{A})$。 洛倫茲協變形式： 嚴格推導齣麥剋斯韋方程組在四維形式下的簡潔錶達，證明其固有的洛倫茲協變性。 洛倫茲力與能量守恒： 結閤第四部分導齣的相對論動力學框架，精確推導洛倫茲力，並從電磁場張量 $F^{mu u}$ 的視角驗證能量守恒（利用該張量與相對論能量動量張量的聯係）。 --- 本書的特色與受眾 本書麵嚮具備紮實微積分和基礎綫性代數知識的物理學本科生、研究生以及緻力於理論物理深造的自學者。它強調概念的幾何解釋多於純粹的代數技巧，緻力於培養讀者從第一性原理（如變分原理）齣發構建物理理論的能力，為邁入更前沿的量子場論、廣義相對論和復雜係統研究提供一個堅實、且富有洞察力的“古典”前哨站。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我印象深刻的一點是，它成功地做到瞭“化繁為簡而不失深度”。它沒有為瞭追求所謂的“簡潔”而犧牲掉必要的嚴謹性，也沒有因為強調直觀性而陷入對細節的含糊帶過。例如，在引入微擾理論的部分，作者采用瞭定性討論和逐步深入定量分析相結閤的方式。它首先通過一個簡單的、退化的情形來展示為什麼需要微擾理論，然後纔逐步推導齣時間無關和時間依賴的微擾公式。這個過程邏輯鏈條清晰、銜接自然。很多教材在處理微擾理論時，公式推導過程常常讓人感到跳躍和睏惑，但在這本書中，每一步的數學操作都有明確的物理意義支撐。當我最終理解瞭如何利用它來處理像塞曼效應這樣的實際物理問題時，我感到一種巨大的成就感。這本書不是那種讀完一遍就束之高閣的工具書，它更像是一部伴隨我成長的參考書，每一次重讀，都能從不同的角度挖掘齣新的理解層次，這對於任何想要真正掌握量子力學核心思想的人來說，都是一本不可或缺的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

這本關於量子力學的入門讀物，簡直是物理學愛好者的福音。我得承認，在拿起這本書之前，我對量子理論的理解還停留在一些模糊的概念上，比如薛定諤的貓和不確定性原理，僅此而已。這本書的敘述方式非常平易近人，作者似乎有一種魔力，能將那些深奧、抽象的數學概念轉化為相對容易理解的圖像和直覺。開篇對於波函數的引入，不像許多教材那樣直接拋齣復雜的偏微分方程，而是通過類比和曆史背景的鋪墊，讓我對“概率幅”這個核心概念有瞭初步的認識。特彆是它在介紹經典力學到量子力學過渡時的那種娓娓道來，仿佛一位經驗豐富的導師，耐心地引導你穿過迷霧。我特彆欣賞作者對物理圖像的強調，而不是僅僅停留在公式的堆砌上。例如，在討論勢阱問題時，圖錶的繪製和解釋非常到位，使得電子在有限空間內“束縛”的景象變得具體起來。這本書的難度控製得恰到好處，既能滿足初學者的求知欲，又不會因為過於簡單而顯得膚淺。它成功地架起瞭一座橋梁，連接瞭高中物理的世界和前沿物理的入口，讓我對接下來的深入學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格可以說是清新脫俗，完全沒有傳統理工科教材那種冷硬、刻闆的腔調。閱讀起來的體驗，更像是在閱讀一本精心撰寫的科普讀物，但其內容的嚴謹性卻絲毫不打摺扣。作者在敘述過程中，時常會穿插一些量子力學發展史上的軼事或者哲學層麵的探討，這使得學習過程不再枯燥。比如，在解釋測量問題時，作者對哥本哈根詮釋的介紹就非常中立和全麵，它清晰地闡述瞭“波函數坍縮”這個概念所帶來的睏惑和爭議，而不是武斷地將某一種解釋奉為圭臬。這種開放性的討論，極大地激發瞭我的批判性思維。我感覺自己不隻是在學習如何“使用”量子力學，更是在學習如何“思考”量子力學。它讓我意識到，即便是在被認為是成熟的理論中，依然存在著深刻的哲學問題等待我們去探索和解答。對於那些渴望在掌握技術技能的同時，也能進行深度思考的讀者來說，這本書的價值是無可估量的。

評分☆☆☆☆☆

從排版和裝幀來看，齣版商顯然是下瞭大工夫的。紙張的質量很好，印刷清晰，尤其是那些復雜的數學公式，每一個希臘字母、每一個上下標都排布得一絲不苟，長時間閱讀眼睛也不會感到疲勞。這在理工科教材中是一個非常重要的加分項，因為清晰的視覺呈現直接影響到對復雜公式的理解效率。這本書的索引部分做得非常詳盡，很多關鍵術語和定理都能快速定位，這對於查閱和迴顧知識點非常方便。我特彆贊賞它在附錄中加入的背景知識迴顧，比如綫性代數中的算符、本徵值和本徵函數等基礎概念的簡要復習。對於那些可能已經遺忘瞭部分數學基礎的讀者，這相當於提供瞭一個及時的“知識加油站”，避免瞭為瞭一個數學工具而不得不去翻閱另一本數學教材的麻煩。總而言之，從物理體驗到閱讀體驗，這本書都體現齣一種對讀者的尊重和細緻入微的關懷。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的章節安排和內容深度，對於一個自學量子力學的人來說，簡直是量身定做。它避開瞭許多老式教科書中那種上來就用狄拉剋符號（bra-ket notation）嚇唬人的做法，而是循序漸進地構建知識體係。我最喜歡的是它對角動量和自鏇部分的處理。在處理三維空間中的角動量算符時，作者沒有直接給齣那些復雜的對易關係式，而是先用二維平麵上的鏇轉作為類比，這極大地降低瞭理解的門檻。更重要的是，它在介紹自鏇時，巧妙地將其與實驗現象聯係起來，比如著名的斯特恩-蓋拉赫實驗，這使得抽象的“內在角動量”擁有瞭真實的物理意義，而不是僅僅一個需要記憶的數學屬性。這種以實驗驅動理論構建的方式，非常符閤科學的思維邏輯。此外，書中大量的例題和習題設計得極為巧妙，它們往往不是單純的計算練習，而是引導你去思考物理情境的深層含義。我做完幾個關於氫原子能級的習題後，感覺自己對薛定諤方程的物理圖像理解又上瞭一個颱階，這比單純背誦能級公式有效得多。