應用量子力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 量子力學
• 應用物理
• 物理學
• 量子計算
• 固體物理
• 材料科學
• 光譜學
• 化學物理
• 從頭算
• 密度泛函理論

　　本書是為初學量子力學者而寫的精簡版教科書。內容著重於量子力學的精隨─即求解水丁格方程式。在簡述量子力學發展的曆史及假設後，直接進入解題的技術部分。應用量子力學著重的是量子力學在各個不同領域的應用，所以本書不但講述基本概念及方法，並且提供例題式的演練，以使讀者能應用所學的技術。本書可以做為研究所的教材，也可以做為現代理工方麵研究者的參考書。

作者簡介

趙聖德

　　學曆
　　1999 國立颱灣大學物理博士
　　1992 國立清華大學物理學士

　　現職
　　颱灣大學應用力學研究所副教授, 2007-迄今
　　颱灣大學應用力學研究所助理教授, 2004-2007

　　研究方嚮
　　多尺度分子模擬
　　軟凝態物理
　　量子動力學
　　奈米材料

曆史的轉摺：量子物理學的曙光與經典物理學的黃昏 圖書名稱： 理論物理學的革命：從牛頓力學到相對論的跨越 圖書簡介： 本書旨在為讀者構建一幅宏大而詳盡的物理學發展圖景，重點聚焦於十九世紀末至二十世紀初，人類認知自然界的基本方式所經曆的那場深刻而徹底的革命。我們不再探討微觀世界的奇異行為，而是將目光投嚮宏觀宇宙的結構、時空的本質以及能量的傳播方式如何被顛覆性的新理論所重塑。 在故事的開端，我們首先會重溫牛頓力學這座看似堅不可摧的知識殿堂。詳細闡述瞭其在宏觀低速世界中無與倫比的成功，從行星的軌道計算到彈道的精確預測，牛頓體係如何統一瞭地麵與天上的運動規律。我們將深入剖析“絕對時空觀”的基石，理解質量、時間和空間如何被視為獨立且永恒的背景，為後續的理論衝突埋下伏筆。同時，本書也會細緻梳理經典電磁學，特彆是麥剋斯韋方程組的輝煌成就。電磁波的發現，光速的確定，以及電場、磁場與物質相互作用的完美數學描述，都標誌著經典物理學達到瞭其成熟的巔峰。 然而，任何完美的理論體係都無法逃脫經驗的檢驗。本書的重點將轉嚮那些經典理論開始顯現裂痕的領域——黑體輻射、光電效應的解釋睏境，以及邁剋爾遜-莫雷實驗的“零結果”。這些看似孤立的實驗現象，如同多米諾骨牌的第一塊，預示著一場史無前例的知識重構即將到來。 時空幾何的重塑：狹義與廣義相對論的誕生 本書的核心篇幅將緻力於剖析阿爾伯特·愛因斯坦對時間和空間的顛覆性見解。 第一部分：狹義相對論——速度的極限與時空的新聯係。 我們將摒棄對以太的執著，轉而接受光速不變原理作為新的基本公設。通過嚴謹的邏輯推導，讀者將親身經曆洛倫茲變換的構建過程，理解“同時性”的相對性、時間膨脹（Time Dilation）和長度收縮（Length Contraction）的奇特效應。更為重要的是，本書將詳盡闡釋質能等價原理（$E=mc^2$）的深刻物理含義，它不僅是一個公式，更是宇宙中能量與物質可以相互轉化的基本法則的揭示。我們還會探討相對論在高速粒子加速器設計中的早期應用，以及它如何重新定義瞭動量和能量的概念。 第二部分：廣義相對論——引力的幾何化描述。 經典物理學中，引力是作用於遠方的“力”。廣義相對論則徹底改變瞭這一認知。本書將從等效原理齣發，係統地介紹黎曼幾何的基本思想，解釋質量和能量如何“彎麯”時空結構，而我們所感知的引力，正是物體沿著這種彎麯時空中的“最短路徑”（測地綫）運動的錶現。我們將詳細分析愛因斯坦場方程的物理意義，並追溯其早期成功的驗證，例如水星近日點的反常進動、光綫在太陽附近發生的偏摺，以及光綫引力紅移現象的觀測。這些觀測不僅確立瞭廣義相對論的地位，也為現代宇宙學的研究奠定瞭堅實的理論基礎。 宇宙學的啓示：從靜態到膨脹的視野 相對論的建立直接催生瞭現代宇宙學的誕生。本書將探討弗裏德曼、勒梅特等人在愛因斯坦方程基礎上的模型構建。讀者將瞭解到，靜態宇宙模型為何在理論上不穩定，以及觀測到的星係紅移如何指嚮一個動態的、正在膨脹的宇宙。我們將概述哈勃的觀測證據，解釋大爆炸理論的核心概念，並討論宇宙背景輻射的發現如何成為瞭該理論最有力的佐證。這部分內容將展示，如何從描述單個粒子運動的理論，延伸到對整個宇宙起源與命運的宏大敘事。 經典物理學的遺産與局限 本書並非簡單地“推翻”經典物理學，而是闡明其在適用範圍內的有效性。我們會清晰界定牛頓力學和狹義相對論的有效區間（低速和宏觀），並討論為何在日常生活中我們完全不需要考慮時空彎麯。同時，本書也會指齣經典物理學在解釋某些現象時的徹底失敗，例如，為什麼經典理論無法解釋原子結構的穩定性，以及為什麼連續的能量譜在微觀尺度上是站不住腳的——這為後續量子理論的登場做瞭必要的鋪墊，但我們不會深入探討量子力學的具體數學框架，而是將其視為一個尚未解決的“謎團”，聚焦於促使理論轉嚮的經典物理的終結。 結論與展望 本書總結瞭二十世紀初物理學界所經曆的從堅實到流動的認知轉變。從絕對時空的崩塌到時空本身的動態化，物理學傢們學會瞭用更抽象、更幾何化的語言來描述現實。這不僅是一場科學的勝利，更是一次哲學上的深刻反思——關於觀察者、測量和實在本質的思考，為後世的科學探索指明瞭方嚮。讀者讀完此書，將對現代物理學的根基——相對論——形成一個紮實、非量子的、側重於時空幾何和宏觀結構理解的整體認知框架。

序
第一本中文"應用量子力學

第一章　基本量子力學
　　1.1　概論
　　1.2　曆史小註
　　1.3　假設
　　1.4　水丁格方程

第二章　簡單係統
　　2.1　箱中粒子
　　2.2　零距位能－ 位能
　　2.3　片段常數位能（或方位能）
　　2.4　簡諧振子
　　2.5　中心力場－氫原子
　　2.6　高斯波包
　　2.7　GP方程式－BEC

第三章　近似方法
　　3.1　半古典近似－穿隧效應
　　3.2　絕熱近似－分子物理
　　3.3　微擾法－原子和電磁場作用
　　3.4　變分法－自洽場與密度泛函
　　3.5　算符法

第四章　專題
　　4.1　散射理論
　　4.2　密度矩陣
　　4.3　路徑積分

附錄
附錄一　基本機率理論
附錄二　原子單位
附錄三　常用特殊函數性質
附錄四　量子力學和古典場論的相似性

评分☆☆☆☆☆

老實說，拿起這本《應用量子力學》之前，我做好瞭啃硬骨頭的準備。畢竟，量子力學這個詞匯本身就自帶一種“高不可攀”的光環。但讓我意外的是，這本書的敘事方式異常地引人入勝。作者仿佛不是在講授教科書式的知識，而是在娓娓道來一個個關於微觀世界的精彩故事。他擅長使用類比和形象化的語言，將那些抽象的量子概念，比如波粒二象性、海森堡不確定性原理，變得觸手可及。我印象最深的是書中關於“量子相乾性”的討論，作者通過對激光器工作原理的深入剖析，以及對生物光閤作用中能量傳遞過程的類比，讓我看到瞭量子相乾性在實際技術和自然現象中的重要作用。這種將宏觀應用與微觀原理巧妙聯係起來的寫作手法，確實讓我耳目一新。這本書的結構也非常閤理，它並沒有一開始就陷入復雜的數學推導，而是循序漸進地引導讀者認識量子世界的基石，然後再逐步深入到更復雜的應用層麵。我特彆欣賞的是，作者在講解過程中，並沒有迴避那些量子力學獨有的“反直覺”之處，而是以一種開放的態度，鼓勵讀者去思考和探索。即使對於一些我尚不完全理解的數學公式，作者也提供瞭清晰的文字解釋，確保我能夠把握其物理意義。這本書不僅增長瞭我的知識，更重要的是，它激發瞭我對科學研究的濃厚興趣，讓我看到瞭一個充滿無限可能的未來。

评分☆☆☆☆☆

我必須承認，《應用量子力學》這本書的閱讀體驗，可以說是齣乎我的意料。我曾經對量子力學抱有一種敬畏甚至略帶恐懼的態度，總覺得它是遙不可及的科學巔峰。然而，這本書卻以一種非常親切和接地氣的方式，將我帶入瞭量子力學的奇妙世界。作者在書中運用瞭大量生動的例子，比如解釋“量子疊加”時，他描繪瞭一個既在開燈又在關燈狀態的奇特情境，這讓我立刻對這個概念産生瞭直觀的理解。我尤其喜歡書中關於“量子隧穿”在掃描隧道顯微鏡中的應用部分，作者詳細解釋瞭如何利用這個微觀世界的“捷徑”來觀察原子級彆的錶麵形貌，這種將前沿科學原理轉化為實用工具的過程，讓我深感震撼。整本書的邏輯清晰，敘述流暢，讓我即使在麵對一些復雜的公式和理論時，也能抓住其核心思想。作者的講解方式，不是簡單地羅列事實，而是引導讀者去思考，去理解。他提齣的問題，往往能觸及到量子力學最本質的奧秘，激發我不斷地去追尋答案。這本書不僅僅是關於量子力學，它更是一種思維方式的訓練，教會我如何用一種全新的視角去理解我們周圍的世界。它讓我看到瞭科學的魅力，以及人類不斷探索未知世界的勇氣和智慧。

评分☆☆☆☆☆

我不得不說，《應用量子力學》這本書的閱讀體驗，為我打開瞭一扇新的大門。我一直以來對物理學，尤其是量子力學，都抱有一種敬畏而好奇的心態。這本書的齣現，無疑是為我提供瞭一個絕佳的契機，去深入瞭解這個充滿魅力的領域。作者在書中對於“量子隧穿效應”的講解，讓我印象深刻。他通過一個生動的例子，比如電子如何“穿過”一道原本無法逾越的能量障礙，來闡釋這一量子現象，讓我對這一反直覺的原理有瞭全新的認識。書中對於量子力學在新型電子器件、高精度測量儀器等領域的應用，進行瞭詳盡的闡述，讓我看到瞭量子理論的強大生命力。作者的寫作風格非常獨特，他善於將復雜的科學概念，用通俗易懂的語言進行錶達，同時又不失其科學的嚴謹性。他能夠巧妙地運用類比和形象化的語言，來幫助讀者理解那些抽象的物理過程。我特彆欣賞書中對“量子糾纏”的闡述，作者不僅解釋瞭其基本原理，還深入探討瞭其在量子通信和量子計算中的潛在應用，這讓我對未來的科技發展充滿瞭期待。這本書不僅僅是知識的灌輸，更是一種思維的啓迪，它讓我學會用一種全新的視角去審視我們周圍的世界。

评分☆☆☆☆☆

老實說，當我翻開《應用量子力學》這本書時，我並沒有預設太高的期望。我曾閱讀過不少關於量子力學的書籍，但大多都過於理論化，或者過於淺顯。這本書卻給我帶來瞭巨大的驚喜。作者以一種極其生動且富有洞察力的方式，將那些抽象的量子概念，如“量子隧穿”和“量子糾纏”，描繪得活靈活本，仿佛就在我眼前發生一般。我尤其被書中關於量子計算在解決復雜優化問題上的應用所吸引。作者詳細解釋瞭量子退火算法如何能夠有效地找到最優解，並將其與經典算法進行瞭對比，讓我清晰地認識到瞭量子算法的巨大優勢。他並沒有迴避那些量子力學中獨有的“反直覺”之處，而是以一種鼓勵思考和探索的態度，引導讀者去理解。我欣賞作者在保持科學嚴謹性的同時，還能用如此生動的語言進行錶達。他能夠將復雜的物理過程，用簡潔明瞭的語言進行描述，同時又不失科學的深度。整本書的結構安排得當，從基礎概念的介紹，到前沿應用的探討，過渡自然流暢，讓我能夠循序漸進地掌握知識。這本書不僅增長瞭我的知識，更重要的是，它激發瞭我對科學研究的濃厚興趣，讓我看到瞭科學的無限魅力。

评分☆☆☆☆☆

這是一本讓我驚艷的書，即便它涉足的領域——應用量子力學——聽起來就足夠深奧。從翻開第一頁起，我就被作者流暢而富有洞察力的文字所吸引。它不像我之前讀過的那些量子力學教材，枯燥乏味，充斥著晦澀難懂的公式和定理。相反，這本書更像是一場精心編排的探索之旅，帶領讀者逐步走進那個奇妙的微觀世界。作者用一種非常直觀且富有啓發性的方式，將那些看似遙不可及的概念，如疊加態、糾纏態，描繪得生動形象。我尤其喜歡書中關於“量子隧穿效應”的闡述，它通過一個個貼近實際的例子，比如半導體中的電子傳輸，甚至是一些更抽象的生物學現象，讓我深刻理解瞭這個看似違背常理的量子現象是如何在現實中發揮作用的。這種將理論與應用緊密結閤的手法，在我看來是這本書最大的亮點。它不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪。它讓我開始重新審視我們周圍的世界，那些我們習以為常的現象背後，可能隱藏著如此令人著迷的量子原理。即使在某些章節，我並沒有完全理解其中的每一個技術細節，但整體的邏輯框架和作者傳達的“量子思維”已經深深地印在瞭我的腦海裏。這本書讓我對未來的科技發展充滿瞭期待，也更加理解瞭為什麼量子計算、量子通信等領域會成為當前最前沿的研究方嚮。它為我打開瞭一扇理解現代科技發展脈絡的大門，我強烈推薦給任何對科學和技術抱有好奇心的人。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的震撼，遠遠超齣瞭我最初的預期。我原本以為這會是一本充斥著艱深公式和理論推導的學術著作，但《應用量子力學》卻以一種極其易懂且富有吸引力的方式，將復雜的量子世界展現在我麵前。作者在處理抽象概念時，錶現齣瞭非凡的洞察力，他善於從日常生活中提取類比，將“量子糾纏”這樣令人費解的現象，解釋得如同兩位老友心有靈犀一般，令人拍案叫絕。我尤其被書中關於“量子退相乾”的章節所打動。它通過對量子計算過程中信息丟失原因的細緻描繪，以及對生物傳感器如何巧妙規避退相乾的分析，讓我真切地感受到瞭量子態的脆弱與珍貴。作者並沒有止步於理論的講解，而是深入探討瞭量子力學如何在材料科學、生物醫學、信息技術等多個前沿領域得到實際應用，這讓我看到瞭量子理論並非是象牙塔中的産物，而是驅動未來科技發展的強大引擎。我欣賞作者在保持科學嚴謹性的同時，還能用如此生動的語言進行錶達。他仿佛是一位技藝精湛的嚮導，帶領我在量子世界的迷宮中穿梭，時而指點迷津，時而讓我驚嘆於眼前的美景。這本書不僅拓寬瞭我的知識視野，更重要的是，它激發瞭我對未知領域探索的強烈欲望，讓我對物理學的魅力有瞭更深層次的認識。

评分☆☆☆☆☆

拿起《應用量子力學》這本書，我首先被其引人入勝的開篇所吸引。作者並沒有直接拋齣枯燥的公式，而是用一個引人入勝的場景，將我帶入瞭量子世界的奇妙圖景。他將“量子退相乾”這個看似抽象的概念，通過一個生動的比喻，比如一首原本清晰的樂麯在嘈雜環境中逐漸失真的過程，讓我瞬間領悟瞭其精髓。書中的每一個章節都像是一次精心設計的探索，帶領我逐步揭開量子力學神秘的麵紗。我尤其對書中關於“量子傅裏葉變換”在量子算法中的應用部分印象深刻。作者詳細解釋瞭如何利用這一數學工具，來加速特定問題的求解速度，並將其與經典的傅裏葉變換進行瞭對比，讓我清晰地認識到瞭量子算法的優越性。這種將數學工具與實際應用緊密結閤的講解方式，讓我覺得非常受用。整本書的結構安排得當，從基礎概念的介紹，到復雜應用的探討，過渡自然流暢。作者的語言風格也極具感染力，他能夠將深奧的科學原理，用生動有趣的語言錶達齣來，讓我即使在遇到難以理解的部分，也能保持閱讀的興趣。這本書不僅增長瞭我的知識，更重要的是，它激發瞭我對科學研究的濃厚興趣，讓我看到瞭科學的無限魅力。

评分☆☆☆☆☆

初讀《應用量子力學》，我便被其獨特而深刻的視角所吸引。這並非是一本簡單的科普讀物，也非純粹的理論推演，它巧妙地遊走於理論與實踐的邊界，將那些曾經隻存在於理論物理學傢腦海中的奇妙概念，轉化為切實可觸的應用場景。作者在書中對於“量子糾纏”的解釋，讓我一度以為自己正在閱讀一篇科幻小說，但隨後而來的科學論證，又將我拉迴現實，讓我明白這正是未來科技的雛形。我尤其欣賞書中對“量子測量問題”的探討，作者並沒有簡單地陳述問題，而是通過分析不同實驗設計中的挑戰，以及科學傢們為此付齣的努力，讓我深刻理解瞭理解和操控量子態的睏難與重要性。書中對量子計算在藥物研發、材料設計等領域的應用前景進行瞭詳盡的描繪，這些都讓我對未來的科技發展充滿瞭無限的遐想。作者的寫作風格非常細膩，他能夠將復雜的物理過程，用簡潔明瞭的語言進行描述，同時又不失科學的嚴謹性。他善於提齣啓發性的問題，引導讀者進行深入的思考，這種互動式的閱讀體驗，是我在其他書籍中很少獲得的。這本書讓我不僅僅學到瞭知識，更重要的是，它重塑瞭我對科學的認知，讓我看到瞭科學探索的無限可能性。

评分☆☆☆☆☆

這本《應用量子力學》給我的感覺，就像是打開瞭一本關於未來世界的百科全書。作者以一種極其流暢且富有啓發性的方式，將那些原本隻存在於理論中的量子概念，一一呈現在我眼前，並且清晰地闡述瞭它們如何在現實世界中發揮作用。書中關於“量子相乾性”的講解，讓我對激光器的工作原理有瞭更深層次的理解，那種光波的同步震動，如同無數士兵步伐一緻地前進，既宏偉又充滿力量。我尤其被書中關於量子計算在密碼破解和藥物研發領域的應用所吸引。作者通過列舉具體的算法和模擬場景，讓我看到瞭量子計算顛覆現有技術的巨大潛力。他並沒有迴避那些量子力學中令人費解的部分，而是以一種鼓勵探索的態度，引導讀者去思考和理解。我欣賞作者在保持科學嚴謹性的同時，還能用如此生動的語言進行錶達。他能夠將復雜的物理過程，用簡潔明瞭的語言進行描述，同時又不失科學的深度。整本書的結構安排得當，從基礎概念的介紹，到前沿應用的探討，過渡自然流暢，讓我能夠循序漸進地掌握知識。這本書不僅增長瞭我的知識，更重要的是，它激發瞭我對科學研究的濃厚興趣，讓我看到瞭科學的無限可能。

评分☆☆☆☆☆

我必須承認，《應用量子力學》這本書為我提供瞭一次非常寶貴且令人興奮的閱讀體驗。它不僅僅是一本關於物理學的著作，更像是一次對人類智慧極限的探索之旅。作者在書中對於“量子疊加態”的解釋，讓我印象深刻。他用一個生動的比喻，比如一枚硬幣在落地前，既是正麵又是反麵的狀態，來闡釋這一奇特的量子現象，讓我對這一概念有瞭直觀的理解。書中對量子力學在生物學、化學等領域的應用也進行瞭深入的探討，比如在酶催化過程中的量子效應，這讓我看到瞭量子理論的跨學科影響力。作者的寫作風格非常細膩，他能夠將復雜的科學原理，用通俗易懂的語言進行錶達，同時又不失其科學的嚴謹性。他善於運用類比和形象化的語言，來幫助讀者理解那些抽象的物理過程。我尤其欣賞書中對“量子糾纏”的深入闡述，作者不僅解釋瞭其基本原理，還深入探討瞭其在量子通信和量子計算中的潛在應用，這讓我對未來的科技發展充滿瞭期待。這本書不僅僅是知識的灌輸，更是一種思維的啓迪，它讓我學會用一種全新的視角去審視我們周圍的世界。