量子力学教程(第3版) 周世勋 2022 高等教育出版社

量子力学教程(第3版) 周世勋 2022 高等教育出版社

教材概况与背景意义

《量子力学教程(第3版)》由著名理论物理学家、物理教育家周世勋先生与陈灏教授共同著作,肖江修订,2022年由高等教育出版社出版,是当前我国高校量子力学教学领域的重要教材之一。其前身第一版由周世勋先生于1979年问世,成为我国第一本量子力学教材;第二版由陈灏教授于2008年修订,2009年出版;此次第三版意在回应当代教学需求,提升阅读体验和教学适用性,因此历经系统更新与精心打磨,被评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。

值得一提的是,2022年正值周世勋先生诞辰百周年之际,其后续修订被视为对这位物理教育先驱的致敬,具有深远意义。

内容结构与特色亮点

该教材结构严谨、逻辑清晰,章节安排如下:

  1. 「绪论」:阐述经典物理局限性、光与微粒的波粒二象性、玻尔模型、微观物理的基本矛盾。
  2. 「波函数与薛定谔方程」:包括波函数的统计意义、叠加原理、定态与非定态薛定谔方程、势阱、谐振子与势垒穿透等典型问题。
  3. 「量子力学中的力学量」:深入探讨算符表示、动量角动量算符、氢原子与库仑场、厄密算符性质、对易关系、测不准原理、期望值与守恒定律。
  4. 「态与力学量的表象」:涵盖表象选择、矩阵形式、幺正变换、狄拉克符号,以及占有数表示等。
  5. 「微扰理论」:涉及非简并与简并微扰、斯塔克效应、变分法、氦原子基态与跃迁与光发射/吸收等内容。
  6. 「散射理论」:从散射截面、分波法、玻恩近似、坐标系转换等视角解析碰撞与散射过程。
  7. 「自旋」:详述电子自旋算符、塞曼效应、角动量耦合与光谱结构。
  8. 「全同粒子」:阐明全同粒子的波函数性质、泡利不相容原理,并探讨氦原子与氢分子等多体问题。
  9. 「量子力学若干进展」:介绍最新研究方向与前沿话题,拓展学术视野。 此外,书末附有国际单位制与常用物理常量表,便于统一使用与查阅。

第三版重点修订内容

第三版相较前版有多项显著改进:

  • 「表述与插图优化」:针对部分表达方式与插图重新设计与补充,同时压缩非核心内容,使读者更聚焦于关键概念。
  • 「单位制统一」:移除所有CGS单位形式,统一采用国际单位制(SI),提升教材现代化与一致性。
  • 「例题位置调整」:将部分例题从章节末尾移入正文中对应内容处,使学习与理解更紧密结合。
  • 「章节拆分」:第二版第七章“自旋与全同粒子”拆为两个独立章节,使结构更加清晰。
  • 「微扰例题简化」:在第五章中,关于谐振子在外电场下的微扰问题,用占有数表象与产生湮灭算符方法替代特殊函数解法,简明而现代。 此外,修订过程中获得复旦大学物理学系本科教学副部长杨中芹教授大力支持。

教学价值与适用范围

《量子力学教程(第3版)》可作为高校物理类专业量子力学课程教材,也适合相关学科研究生及对量子理论感兴趣的读者作为参考书。章节配套练习题,兼顾理论与应用,适合课堂讲授、自学或教学使用。

该书也被列为部分硕士研究生“同等学力”考试的参考书目(如物理学与系统科学方向),显示其在国内考试与教学体系中的权威地位。

总结与推荐语

总而言之,《量子力学教程(第3版)》具有如下优势:

  • 「传承与创新兼具」:承载了周世勋先生开创性贡献的同时,以现代需求为导向进行修订。
  • 「结构严谨、层次清晰」:适合作为教学主干,也适于自学者系统掌握量子力学基本框架。
  • 「内容现代化」:统一单位制、改进例题结构、简化表达,体现数学与物理统筹教学理念。
  • 「适用广泛」:涵盖高校课程、考研参考、自学与参考研究用途。

📚 如果您是物理与相关科专业的教授、教材编写者或者深度自学者,这本教材提供了坚实的理论基础与清晰的教学思路,是值得推荐与珍藏的佳作。

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量子力学教程(第3版)
量子力学教程(第3版)

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