近代物理I：量子力学、凝聚态物理学导论(3版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书首先介绍，20世纪初叶一群年轻物理学家催生量子力学的奋斗过程，尽量从原论文出发来推导非相对论E.Schrödinger方程式，探讨它的内涵，将它应用到典型的束缚态(bound states)和非束缚态的基础势能散射问题，并且解释週期表的形成。

　　物理学家们在分析物理现象过程中，如何遇到和解决了：粒子及分佈的统计性(statistics)、全同粒子(identical particles)、对称性(symmetries)等问题，也将一一叙述。最后探讨和生活密切相关的物质性质的凝态物理学。

　　由于牵涉的范围庞大且复杂，限于篇幅，仅介绍分子、半导体和超导体内的最基本问题。这些都是今日台湾制造业的重要基础，是非相对论量子力学和电磁学带来的产业化成果。

作者简介

林清凉

　　现职：台湾大学物理系兼任教授

　　学历：
　　日本东京大学物理学博士
　　台湾大学物理系毕

非相对论量子力学简介
I.经典物理学
II.1900年前后三十年的重要实验和有关理论
(A)微观世界(microscopic world)，氢原子的线谱(line spectra)
(B)黑体辐射(black-body radiation)
(C)固体的定容热容
(D)光电效应(photoelectric effect)
(E)康普顿效应(Compton effect)
(F)Zeeman效应(Zeeman effect)
(G)发现原子核及核子
III.量子论(quantum theory)
(A)N. Bohr的原子模型
　(1)N. Bohr的理论
　(2)N. Bohr理论的内涵
(B)Franck-Hertz的实验(1914年)
(C)Stern-Gerlach的实验，发现内禀角动量
(D)de Broglie 波
(E)Davison-German-G.P.Thomson的实验
练习题
IV.非相对论波动力学运动方程式
(A)推导Schrödinger波动方程式
　(1)氢原子的波动方程式(I)
　(2)氢原子的波动方程式(II)
(B)Schrödinger波动方程式的内涵和物理解释
　(1)Born的概率解释
　(2)波函数的相位不定问题
　(3)连续性方程式(equation of continuity)
　(4)期待值(expectation value)
(C)Ehrenfest定理
　(1)本征函数(eigenfunction)本征值(eigenvalue)
　(2)从物理推想能量本征函数
(D)和测量有关的问题
　(1)稳定态(stationary state)，跃迁(transition)
　(2)对易物理量，不对易物理量
　(3)Heisenberg的测不准原理(uncertainty principle)
　(4)Einstein和Born-Bohr对量子力学的看法
练习题
V.Schrödinger波动力学的实例
(A)和时间无关的简单势能下的粒子运动
　(1)自由粒子运动
　(2)阶梯势能(step potential energy)
　(3)势能垒(barrier potential energy)
　(4)有限深对称方位阱势能
　(5)一维的简谐振子(simple harmonic oscillator)
　　(i)解一维的简谐振子波动方程式
　　(ii)求归一化常数Nn
　　(iii)和经典力学的谐振子对照
(B)氢原子(hydrogen atom)
　(1)Schrödinger的氢原子波动方程式
　(2)解式(10-104)
　　(i)式(10-106c)的解，Φ的解
　　(ii)式(10-108)的解，H的解
　　(iii)式(10-107)的解，R(r)的解
　　(iv)摘要
　(3)探讨ψnlm(r, θ, φ)的含意及带来的物理意义
　　(i)量子数，空间量子化(space quantization)
　　(ii)简併(degeneracy)
　　(iii)宇称(parity)
　　(iv)能量本征值，零点能
　　(v)概率密度│ψnlm(r)│2，概率幅ψnlm(r)的一些性质
　　(a)原点附近的ψnlm(r, θ, φ)
　　(b)径向概率密度(radial probability density)
　　(c)径向本征函数Rnl(r)的节点(nodes)
　　(d)角度概率密度(angular probability density)，壳层构造
(C)週期表(periodic table)
练习题
第十章的摘要
参考文献和註
元素週期表
第十一章前半：凝聚态物理
I.原子(atom)、分子(molecule)
(A)化学键(chemical bond)
　(1)离子键(ionic bond)
　(2)共价键(covalent bond)
　(3)金属键(metalic bond)
　(4)van der Waals键
(B)原子的电偶矩和磁偶矩(electric and magnetic dipole moments)，X射线(X-ray)
　(1)磁偶矩(magnetic dipole moment)，电偶矩(electric dipole moment)
　(2)电子的重要性
　(3)X射线(X-ray)
(C)自旋轨道相互作用(spin-orbit interaction)
　(1)角动量的组合
　(2)原子能级的精细结构(fine srtructure)
　(3)Zeeman效应
(D)全同粒子
　(1)经典力学和量子力学的差异
　(2)物理体系的状态函数
　(3)状态函数的对称性带来的物理
　　(i)交换相互作用(exchange interaction)，交换简併(exchange degeneracy)
　　(ii)交换力的重要性
练习题
II.量子统计力学导论
(A)经典统计力学遇到的困难
(B)Bose-Einstein统计力学的分布函数
　(1)促进因子(enhancement factor)
　(2)细致平衡中(detailed balancing，进行中的细致平衡)
　(3)最大可能分布
(C)Fermi-Dirac统计力学的分布函数
　(1)抑制因子(inhibition factor)
　(2)时间反演成立的二体碰撞
　(3)Femi-Dirac分布函数的一些特性
(D)量子统计分布函数的一些内涵
　(1)自旋和统计的关系
　(2)Bose子体系的一些性质
　(3)Fermi子体系的一些性质
练习题
III.凝聚态物理简介
(A)分子结构
　(1)分子转动、振动能谱
　(2)分子的电子能谱(electronic spectra)
(B)固体内电子的能量本征值分布
　(1)Bloch函数
　(2)Kronig-Penney模型(1931年)
　(3)电子的有效质量(effective mass)
(C)绝缘体
(D)导体(conductor)，金属(metal)
(E)半导体
　(1)一些专用名称
　(2)施主杂质，n型半导体
　(3)受主杂质，P型半导体
　(4)本征半导体的电子分布情形
　(5)外质半导体的Fermi面EF(T)
　(6)半导体零件(semiconductor devices)
　　(i)pn整流器
　　(ii)电晶体或晶体管(transistor)
(F)超导体(superconductor)
　(1)历史
　　(i)超导电性的发现时期1911~1933年
　　(ii)超导理论的萌芽期1933~1950年
　　(iii)1950年代及其后的超导物理学
　(2)London兄弟的理论简介
　(3)同位素效应(isotope effect)
　(3)同位素效应(isotope effect)
　(4)相干长度(coherent length)
　(5)第一和第二类型超导体的一些性质
　　(i)第一类型的一些性质
　　(ii)第二类型的一些性质
　　(iii)超导体的一些其他性质
　　(a)超导的电流寿命
　　(b)磁通量的量子化(quantization of magnetic flux)
　　(c)比热(specific heat)
　　(d)超导体的能量间隙(energy gap)
　(6)BCS理论简介
　　(i)理论的粗略框架
　　(ii)Cooper对是什么？
　　(iii)物理系统的全能算符(Hamiltonian)，基态波函数
　(7)Josephson效应
　　(i)电子穿隧
　　(ii)DC Josephson效应
　　(iii)AC Josephson效应
　(8)高温超导电性
　(9)超导体的应用
练习题
第十一章摘要
参考文献和註
第11章后半是原子核物理和基本粒子物理学简介，归为近代物理II
附录
物理常数(量)表(MKSA)制
H. Sir Ernes Rutherford的散射微分载面(differential cross section)
──MKSA制──
索引

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