近代物理对于理工学院的各科系来说观念与计算都是必要的能力。本书内容包含了基础相对论、古典量子理论、量子力学的基本原理、角动量、原子的量子力学、微扰理论、统计力学基本概念、密度矩阵理论。其中，密度矩阵理论一般而言并不会纳入近代物理的课程中，但是这是一个非常有用的方法，基本观念也并不难理解，希望能提供想修习此科目及有兴趣的读者些许帮助。内附百余题的习题可视为课文内容的延伸及练习之用。

作者简介

倪泽恩

　　现职：
　　长庚大学电子工程学系教授

　　学历：
　　国立中央大学光电科学研究所博士
　　国立中央大学光电科学研究所硕士
　　国立中央大学电机工程学系学士
　　国立政治大学中文系毕业

　　E-mail：neete@mail.cgu.edu.tw

序
第一章 近代物理的基本架构
1.1 近代物理的发轫
1.2 近代物理之前
1.3 近代物理的学习
1.4 近代物理常用的特殊函数
1.4.1 Hermite多项式
1.4.2 Laguerre多项式、Legendre多项式和球谐函数
1.4.3 Bessel函数
1.4.4 Airy函数
1.4.5 Gamma函数
1.5 习题

第二章 基础相对论
2.1 古典力学与Galileo转换.
2.2 古典物理的迷思
2.3 Lorentz 转换
2.3.1 时间的Lorentz转换
2.3.2 空间的Lorentz转换
2.3.3 Lorentz转换的矩阵表示
2.4 Minkowski空间
2.5 相对论动力学
2.5.1 速度的Lorentz转换
2.5.2 质量的Lorentz转换
2.5.3 相对论能量
2.5.4 四维动量和相对论能量的关系
2.5.5 四维动量的Lorentz转换
2.5.6 光子的静止质量为零
2.6 习题

第三章 古典量子理论
3.1 Planck的量子论
3.1.1 黑体辐射
3.1.2 黑体辐射实验定律
3.1.3 电磁辐射理论
3.1.4 古典和量子模型的结果
3.2 波动与粒子的二象性
3.2.1 波动的粒子性
3.2.2 粒子的波动性
3.3 Bohr氢原子模型
3.3.1 Bohr的氢原子模型
3.3.2 一致性原理
3.3.3 Bohr理论之改进
3.3.4 有关Bohr原子模型的实验
3.4 Schrödinger方程式
3.4.1 Schrödinger方程式的导入
3.4.2 波函数的意义
3.4.3 测不准原理
3.5 习题

第四章 量子力学的基本原理
4.1 Schrödinger方程式
4.2 量子力学的波函数
4.3 Dirac符号
4.3.1 Dirac符号说明
4.3.2 算符的矩阵表示
4.3.3 基底变换
4.4 量子力学的算符与状态向量
4.4.1 量子力学的三项原理
4.4.2 量子力学的三个基本性质
4.4.3 几个量子力学状态向量的重要定理
4.4.4 Schrödinger方程式的矩阵型式
4.5 Hilbert空间
4.6 Heisenberg测不准原理
4.6.1 Heisenberg测不准原理的証明
4.6.2 Cauchy Schwarz不等式
4.6.3 有关Heisenberg测不准原理的应用
4.7 特殊位能的Schrödinger方程式
4.7.1 三维无限高位能
4.7.2 步阶位能
4.7.3 位能障
4.7.4 方井位能
4.8 三个典型的特殊位能
4.8.1 讨论在无限位能井中的电子运动
4.8.2 Coulomb位能
4.8.3 简谐振盪
4.9 二阶系统的能量交换过程
4.10 习题

第五章 角动量
5.1 角动量算符
5.1.1 角动量算符在直角座标的表象
5.1.2 总角动量算符和阶梯算符
5.1.3 角动量算符在球座标的表象
5.2 角动量的本征值
5.3 轨道量子数与磁量子数
5.4 角动量的耦合
5.5 向量模型
5.6 习题

第六章 原子的量子力学
6.1 中心力场
6.2 单电子原子波函数之一般解
6.3 电子自旋的引入
6.3.1 磁矩与角动量
6.3.2 壳层模型
6.4 多电子原子与Hartree理论
6.4.1 光谱记号
6.4.2 中心力场与轨域耦合
6.4.3 Hartree理论
6.5 Zeeman效应
6.5.1 不正常Zeeman效应
6.5.2 正常Zeeman效应
6.5.3 Stern-Gerlach实验
6.6 原子分子科学中三种常用的单位
6.7 习题

第七章 微扰理论
7.1 和时间无关的微扰理论
7.1.1 和时间无关的非简併微扰理论
7.1.2 和时间无关的简併微扰理论
7.2 和时间相关的微扰理论
7.3 Hellmann-Feynman理论
7.4 Koopmans理论
7.5 Virial理论
7.5.1 Euler理论的证明
7.5.2 Hyper-Virial理论的证明
7.5.3 Virial理论的证明
7.5.4 Virial理论的应用
7.6 习题

第八章 统计力学基本概念
8.1 相空间(Phase space)
8.1.1 相空间的基本概念
8.1.2 相空间的基本意义
8.2 Lagrange乘子(Lagrange multipliers)
8.3 基础统计分布
8.3.1 全同粒子
8.3.2 统计力学的三个基本分布函数
8.4 几个统计物理的应用
8.4.1 古典统计之平均能量
8.4.2 自由Fermion气系统
8.4.3 Bose-Einstein凝结
8.5 习题

第九章 密度矩阵理论
9.1 纯粹态与混合态
9.2 密度算符
9.3 密度算符与最大可能讯息
9.4 密度算符及其基本性质
9.5 Liouville方程式
9.6 量子Boltzmann方程式
9.7 算符期望值的运动方程式
9.8 习题