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現代量子力學(原書第3版)(精)/時代教育國外高校優秀教材精選

  • 作者：(美)櫻井純//拿波里塔諾|責編:張金奎//湯嘉|譯者:劉學文//沈彭年//李學潛
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111792949
  • 出版日期：2026/03/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：538
人民幣：RMB 188 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是一本優秀教科書，以明確、有條理和有吸引力的方式涵蓋了量子力學的概念。最初的作者J.J.櫻井純是知名的粒子理論專家。Jim Napolitano修訂的第3版引入了一些新話題，使得內容的可利用性延伸到21世紀，例如與量子力學計算相關的高級數學技術，同時也保留了諸如中子干涉儀實驗、費曼的路徑積分、關聯測量和貝爾不等式這樣的傑出進展。
    本書可作為高等學校物理學或相關專業「量子力學」或「高等量子力學」課程教材。
作者介紹
(美)櫻井純//拿波里塔諾|責編:張金奎//湯嘉|譯者:劉學文//沈彭年//李學潛
目錄
作者簡介
譯者的話
前言
懷念櫻井純
第1章  基本概念
  1.1  斯特恩-蓋拉赫實驗
    1.1.1  實驗的描述
    1.1.2  連續的斯特恩-蓋拉赫實驗
    1.1.3  與光的偏振類比
  1.2  右矢、左矢和算符
    1.2.1  右矢空間
    1.2.2  左矢空間和內積
    1.2.3  算符
    1.2.4  乘法
    1.2.5  結合公理
  1.3  基右矢和矩陣表示
    1.3.1  可觀測量的本征右矢
    1.3.2  本征右矢作為基右矢
    1.3.3  矩陣表示
    1.3.4  自旋1/2系統
  1.4  測量、可觀測量和不確定性關係
    1.4.1  測量
    1.4.2  再論自旋1/2系統
    1.4.3  相容的可觀測量
    1.4.4  不相容的可觀測量
    1.4.5  不確定性關係
  1.5  基的改變
    1.5.1  變換算符
    1.5.2  變換矩陣
    1.5.3  對角化
    1.5.4  ?正等價可觀測量
  1.6  位置、動量和平移
    1.6.1  連續譜
    1.6.2  位置本征右矢和位置測量
    1.6.3  平移
    1.6.4  動量作為平移的生成元
    1.6.5  正則對易關係
  1.7  位置和動量空間中的波函數
    1.7.1  位置空間波函數
    1.7.2  位置基組上的動量算符
    1.7.3  動量空間波函數
    1.7.4  高斯型波包
    1.7.5  推廣到三維
  習題
第2章  量子動力學
  2.1  時間演化和薛定諤方程
    2.1.1  時間演化算符
    2.1.2  薛定諤方程
    2.1.3  能量的本征右矢
    2.1.4  期望值的時間相關性

    2.1.5  自旋進動
    2.1.6  中微子振蕩
    2.1.7  關聯振幅和能量-時間的不確定性關係
  2.2  薛定諤繪景與海森伯繪景
    2.2.1  ?正算符
    2.2.2  在薛定諤繪景和海森伯繪景中的態右矢和可觀測量
    2.2.3  海森伯運動方程
    2.2.4  自由粒子：埃倫費斯特定理
    2.2.5  基右矢和躍遷振幅
  2.3  簡諧振子
    2.3.1  能量本征右矢和能量本征值
    2.3.2  振子的時間演化
  2.4  薛定諤波動方程
    2.4.1  時間相關的波動方程
    2.4.2  時間無關的波動方程
    2.4.3  波函數的解釋
    2.4.4  經典極限
  2.5  薛定諤波動方程的基本解
    2.5.1  三維中的自由粒子
    2.5.2  簡諧振子
    2.5.3  線性勢
    2.5.4  WKB（半經典）近似
  2.6  傳播子和費曼路徑積分
    2.6.1  波動力學中的傳播子
    2.6.2  作為躍遷振幅的傳播子
    2.6.3  路徑積分和對所有路徑求和
    2.6.4  費曼公式
  2.7  勢和規範變換
    2.7.1  常數勢
    2.7.2  量子力學中的引力
    2.7.3  電動力學中的規範變換
    2.7.4  阿哈羅諾夫-玻姆效應
    2.7.5  磁單極
  習題
第3章  角動量理論
  3.1  旋轉和角動量對易關係
    3.1.1  有限旋轉與無限小旋轉
    3.1.2  量子力學中的無限小旋轉
    3.1.3  量子力學中的有限旋轉
    3.1.4  角動量的對易關係
  3.2  自旋1/2系統和有限旋轉
    3.2.1  自旋1/2的旋轉算符
    3.2.2  再談自旋進動
    3.2.3  利用中子干涉測量實驗研究2π旋轉
    3.2.4  泡利二分量形式
    3.2.5  二分量形式中的旋轉
  3.3  SO（3）、SU（2）和歐拉旋轉
    3.3.1  正交群
    3.3.2  ?正?模群
    3.3.3  歐拉旋轉

  3.4  密度算符及純系綜與混合系綜
    3.4.1  極化與非極化束流
    3.4.2  系綜平均值和密度算符
    3.4.3  系綜的時間演化
    3.4.4  連續推廣
    3.4.5  量子統計力學
  3.5  角動量的本征值和本征態
    3.5.1  對易關係和階梯算符
    3.5.2  J2和Jz的本征值
    3.5.3  角動量算符的矩陣元
    3.5.4  旋轉算符的表示
  3.6  軌道角動量
    3.6.1  作為旋轉生成算符的軌道角動量
    3.6.2  球諧函數
    3.6.3  球諧函數作為旋轉矩陣
  3.7  中心勢的薛定諤方程
    3.7.1  徑向方程
    3.7.2  自由粒子和無限深球勢阱
    3.7.3  各向同性諧振子
    3.7.4  庫侖勢
  3.8  角動量的疊加
    3.8.1  角動量疊加的簡單例子
    3.8.2  角動量疊加的形式理論
    3.8.3  克萊布希-高登係數的遞推關係
    3.8.4  克萊布希-高登係數和旋轉矩陣
  3.9  角動量的施溫格振子模型
    3.9.1  角動量和未耦合振子
    3.9.2  旋轉矩陣的顯式表達式
  3.10  自旋關聯測量和貝爾不等式
    3.10.1  自旋單態中的關聯
    3.10.2  愛因斯坦定域性原理和貝爾不等式
    3.10.3  量子力學和貝爾不等式
  3.11  張量算符
    3.11.1  矢量算符
    3.11.2  笛卡兒張量與不可約張量
    3.11.3  張量積
    3.11.4  張量算符的矩陣元維格納-埃卡特定理
  習題
第4章  量子力學中的對稱性
  4.1  對稱性、守恆定律和簡並性
    4.1.1  經典物理學中的對稱性
    4.1.2  量子力學中的對稱性
    4.1.3  簡並性
    4.1.4  庫侖勢中的SO（4）對稱性
  4.2  分立對稱性、宇稱或空間反演
    4.2.1  宇稱變換下的波函數
    4.2.2  對稱雙阱勢
    4.2.3  宇稱選擇定則
    4.2.4  宇稱不守恆
  4.3  晶格平移作為分立對稱性

  4.4  時間反演分立對稱性
    4.4.1  對稱性操作的題外話
    4.4.2  時間反演算符
    4.4.3  波函數
    4.4.4  自旋1/2系統的時間反演
    4.4.5  與電場和磁場的相互作用克拉默斯簡並
  習題
第5章  近似方法
  5.1  時間無關微擾論：非簡並情況
    5.1.1  問題的提出
    5.1.2  兩態問題
    5.1.3  微擾展開的形式推導
    5.1.4  波函數重整化
    5.1.5  簡單示例
  5.2  時間無關微擾理論：簡並情況
    5.2.1  線性斯塔克效應
  5.3  類氫原子：精細結構和塞曼效應
    5.3.1  動能的相對論修正
    5.3.2  自旋-軌道相互作用和精細結構
    5.3.3  塞曼效應
    5.3.4  范德瓦耳斯相互作用
  5.4  變分法
  5.5  含時勢：相互作用繪景
    5.5.1  問題陳述
    5.5.2  相互作用繪景
    5.5.3  含時兩態問題：核磁共振、微波激射器等
    5.5.4  自旋磁共振
    5.5.5  微波激射器
  5.6  極端時間相關的哈密頓量
    5.6.1  瞬變近似
    5.6.2  絕熱近似
    5.6.3  貝里相位
    5.6.4  示例：自旋1/2的貝里相位
    5.6.5  再談阿哈羅諾夫-玻姆和磁單極
  5.7  時間相關微擾理論
    5.7.1  戴森級數
    5.7.2  躍遷概率
    5.7.3  恆定微擾
    5.7.4  諧波微擾
  5.8  與經典輻射場相互作用的應用
    5.8.1  吸收和受激發射
    5.8.2  電偶極近似
    5.8.3  光電效應
    5.8.4  自發輻射
  5.9  能量移動和衰變寬度
  習題
第6章  散射理論
  6.1  時間相關微擾的散射
    6.1.1  躍遷率和截面
    6.1.2  求解T矩陣

    6.1.3  從未來到過去的散射
  6.2  散射振幅
    6.2.1  波包描述
    6.2.2  光學定理
  6.3  玻恩近似
    6.3.1  高階玻恩近似
  6.4  相移和分波
    6.4.1  自由粒子態
    6.4.2  分波展開
    6.4.3  ?正性和相移
    6.4.4  相移的確定
    6.4.5  硬球散射
  6.5  程函近似
    6.5.1  分波與程函近似
  6.6  低能散射和束縛態
    6.6.1  方勢阱或勢壘
    6.6.2  零能散射和束縛態
    6.6.3  作為Sl（k）極點的束縛態
  6.7  共振散射
  6.8  在散射中關於對稱性的思考
  6.9  非彈性電子-原子散射
    6.9.1  原子核的形狀因子
  習題
第7章  全同粒子
  7.1  置換對稱性
  7.2  對稱化假定
  7.3  雙電子系統
  7.4  氦原子
  7.5  多粒子態
  7.6  密度泛函理論
    7.6.1  單粒子的能量泛函
    7.6.2  霍恩伯格-科恩定理
    7.6.3  科恩-沙姆方程
    7.6.4  交換關聯能模型
    7.6.5  氦原子上的應用
  7.7  量子場
    7.7.1  二次量子化
    7.7.2  二次量子化中的動力學變數
    7.7.3  示例：簡並電子氣
  7.8  電磁場的量子化
    7.8.1  自由空間中的麥克斯韋方程組
    7.8.2  光子和能量量子化
    7.8.3  卡西米爾效應
    7.8.4  結語
  習題
第8章  相對論量子力學
  8.1  到達相對論量子力學的途徑
    8.1.1  自然單位制
    8.1.2  自由相對論粒子的能量
    8.1.3  克萊因-高登方程

    8.1.4  負能量的一個解釋
    8.1.5  克萊因-高登場
    8.1.6  總結：克萊因-高登方程和標量場
  8.2  狄拉克方程
    8.2.1  守恆流
    8.2.2  自由粒子解
    8.2.3  負能量的解釋
    8.2.4  電磁相互作用
  8.3  狄拉克方程的對稱性
    8.3.1  角動量
    8.3.2  宇稱
    8.3.3  電荷共軛
    8.3.4  時間反演
    8.3.5  CPT定理
  8.4  中心勢問題的解
    8.4.1  單電子原子
  8.5  相對論量子場論
  習題
附錄A  電磁單位制
  A.1  電、磁和電磁學：概述
  A.2  SI單位制：創造流的單位
  A.3  高斯單位制：沒有新的基本單位
  A.4  SI和CGS間的轉換
附錄B  薛定諤波動方程的基本解
  B.1  自由粒子（V=0）
  B.2  一維分段常數勢
    B.2.1  剛性壁勢（一維盒子）
    B.2.2  方勢阱
  B.3  透射反射問題
    B.3.1  方勢阱
    B.3.2  方勢壘
    B.3.3  階梯勢
    B.3.4  一般的勢壘
  B.4  簡諧振子
  B.5  中心力問題
  B.6  氫原子
附錄C  電磁場中電荷的哈密頓量
附錄D  角動量規則式（3.358）的證明
附錄E  尋找克萊布希-高登係數
附錄F  關於復變數的註釋
  F.1  複數與複變函數
  F.2  微分法和解析性
  F.3  積分與級數展開
  F.4  柯西（Cauchy）留數定理
索引
參考文獻
譯者簡介

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