本书第一章介绍了量子力学中的数学基础,即态矢量,算符和表象,特别地系统讲解了算符运算的重要方法。第二章介绍量子力学的原理和一些基本概念,对学生中常出现的理解错误进行了分析讨论。第三章比较深入地讨论了角动量(包括自旋)相关的问题.第四章介绍了量子力学中的可精确求解的问题和相应的求解方法。第五章和第六章分别讨论定态微扰论和变分法,第七章和第八章分别是量子跃迁和散射理论。我们略去了历年考试中很少见的WKB近似方法的介绍。
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目录
前言
第1章 量子力学的数学工具 1
1.1 态矢量 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 例题:态矢量的性质和运算 1
1.2 态空间上的算符 3
1.2.1 基本概念 3
1. 2.2 算符运算方法 4
1. 2.3 例题:直接法 5
1. 2.4 例题:作用法 7
1. 2.5 例题:参数微分法 8
1. 2.6 例题:积分变换法 10
1. 2.7 例题:待定算符法 11
1.3 表象和基底 12
1.3.1 基本概念 12
1.3.2 例题:基底的选取 14
1.3.3 例题:算符运算的表象法 17
1.3.4 表象变换 18
1.3.5 例题:表象变换的要点 18
1.3.6 坐标表象和动量表象 21
1.3.7 例题:转换振幅和应用 23
1.3.8 薛定谔方程和表象 23
1.3.9 例题:薛定谔方程的表象选取 24
*1.4 薛定谔绘景和海森伯绘景 26
*1.5 直积空间 28
练习1 30
第2章 量子力学的原理 32
2.1 体系的状态 32
2.1.1 关于状态的基本假设 32
2.1.2 例题:波粒二象性和态叠加原理 32
2.2 物理可观察最 36
2.2.1 关于物理口J观察量的基本假设 36
2.2.2 例题:观测算符和C.S.C.0. 37
2.3 量子化规则 38
2.3.1 正则对易关系 38
2.3.2 例题:构建量子力学算符 38
2.4 力学量的测量 40
2.4.1 关于测量的基本假设 40
2.4.2 例题:力学量的可能值和平均值 41
2.4.3 例题:同时测量和反复测量 48
2.5 概率密度和概率流 5l
2.5.1 概率守恒方程 51
2.5.2 例题:概率流和应用 51
2.6 不确定关系 55
2.6.1 海森们不确定关系 55
2.6.2 例题:海森伯不确定关系的应用 56
2.6.3 时问一能量不确定关系 61
2.6.4 例题:时间-能量不确定关系的应用 63
2.7粒子体系和全同粒子体系 64
2.7.1 对称化假设 64
2.7.2 例题:应用 65
练习2 68
第3章 轨道角动量与自旋 70
3.1 角动量的一般概念 70
3.1.1 妇动量和标准基底 70
3.1.2 角动量的升降算符 71
3.1.3 例题:角动量的矩阵表示 72
3.2 轨道角动量和自旋角动量 73
3.2.1 轨道角动量 73
3.2.2 例题:轨道角动量的计算 74
3.2.3 自旋角动量 76
3.2.4 例题:自旋角动量和自旋态的计算 78
3.3 角动量算符运算 80
3.3.1 一些常用运算技巧 80
3.3.2 例题:技巧的应用 81
3.3.3 角动量的取向与旋转 83
3.3.4 例题:应用 83
3.3.5 角动量的耦合 86
3.3.6 例题:耦合问题的表象选取方法 87
3.3.7 标准基底的构建 98
3.3.8 例题:利用升降算符构建标准基底 98
练习3 104
第4章 量子力学中的若干可解问题 106
4.1 量子力学问题中的一些基本情况 106
4.1.1 例题:哈密顿算符的构建 107
4.1.2 例题:保守系的状态 107
4.1.3 例题:对称条件 108
4.1.4 例题:边界条件 109
4.2 一维定态问题 110
4.2.1 若干可解的一维定态问题 110
4.2.2 例题:势阱和势垒 112
4.2.3 例题:一维谐振子 116
4.3 其他一些可解问题 119
4.3.1 某些多维问题,二体问题 119
4.3.2 例题:分高变量法 120
4.3.3 中心力场中的运动 123
4.3.4 例题:径向方程的求解 125
4.3.5 带电粒子在电磁场中的运动,自旋 130
4.3.6 例题:(无自旋)粒子在电磁场中的运动 131
4.3.7 例题:自旋粒子存电磁场中的运动 133
练习4 140
第5章 定态微扰论 143
5.1 定态微扰论 143
5.1.1 非简并微扰论 143
5.1.2 例题:非简并微扰论的应用 144
5.1.3 简并微扰论 146
5.1.4 例题:简并微扰论的运用 146
5.2 定态微扰计算 149
5.2.1 定态微扰计算(1) 149
5.2.2 例题:微扰论的选择 149
5.2.3 定态微扰计算(2) 151
5.2.4 例题:对称性和选择定则 151
*5.2.5 定态微扰计算(3) 154
5.2.6 例题:简并微扰中能量的二级修正 154
练习5 157
第6章 变分法 159
6.1 里茨变分法 159
6.1.1 单茨变分法的基本思想 159
6.1.2 例题:方法的应用 159
6.2 试验波函数的选取 161
6.2.1 试验波函数的选取(1) 161
6.2.2 例题:一般选取法 161
*6.2.3 试验波函数的选取f21 163
6.2.4 例题:特殊选取法 164
练习6 169
第7章 量子跃迁 170
7.1 哈密顿的突然改变 170
7.1.1 突然近似法 170
7.1.2 倒题:突然近似法的应用 170
7.2 非定态问题中的量子跃迁概率 171
7.2.1 跃迁概率 171
7.2.2 例题:二能级体系的跃迁 172
7.2.3 能量表象中的薛定谔方程 173
7.2.4 例题:应用 174
7.2.5 跃迁概率的一阶狄拉克近似 177
7.2.6 例题:非连续统情形 177
7.2.7 例题:连续统情形,费米黄金规则的应用 179
7.3 (电)偶极跃迁 l86
7.3.1 (电)偶极跃迁和选择定则 186
7.3.2 例题:求解跃迁选择定则 186
7.3.3 (电)偶极跃迁与光的吸收和辐射 189
7.3.4 例题:受激跃迁 190
练习7 196
第8章 弹性散射 199
8.1 基本概念 199
8.1.1 散射振幅和玻恩振幅 199
8.1.2 例题:玻恩振幅的导出 200
8.2 散射截面的计算(1) 202
8.2.1 玻恩近似法(1) 202
8.2.2 例题:玻恩振幅的应用 202
8.2.3 玻恩近似(2):自旋投影法 205
8.2.4 例题:自旋投影玻恩近似法的应用 205
8.3 散射截面的计算(2) 207
8.3.1 分波与相移 207
8.3.2 例题:定散射态波函数 208
8.3.3 分波法(1) 210
8.3.4 例题:分波法的应用 211
*8.3.5 分波法(2):自旋投影法 214
*8.3.6 例题:自旋投影分波法的应用 214
*8.4 散射截而的计算(3) 219
*8.4.1 仝同粒子的散射 219
*8.4.2 例题:应用 220
练习8 223
练习题提示和参考答案 225
参考文献 234