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第七部分　量子物理基础1

第1章　波粒二象性1

目录1

§1.1　黑体辐射问题　能量子假说2

§1.2　光子　光的波粒二象性7

§1.3　原子结构的玻尔理论11

§1.4　实物粒子的波动性　物质波14

本章内容提要19

问题和习题20

§2.1　不确定关系式22

第2章　波函数22

§2.2　量子态的描述　波函数25

§2.3　量子态叠加原理28

§2.4　平面波波函数的归一化　动量取值的概率分布30

§2.5　表象希尔伯特空间　狄拉克符号33

本章内容提要36

问题和习题38

第3章　薛定谔方程　几个特征量子现象39

§3.1　薛定谔方程39

§3.2　定态薛定谔方程42

§3.3　粒子在一维无限深势阱中的运动44

§3.4　一维线性谐振子48

§3.5　势垒穿透51

本章内容提要56

问题和习题57

第4章　力学量的算符表示　量子测量59

§4.1　线性厄米算符59

§4.2　力学量用线性厄米算符表示62

§4.3　算符的对易关系　对易关系的物理意义64

§4.4　角动量算符　角动量算符的本征值和本征函数67

§4.5　电子自旋　泡利算符72

§4.6　量子测量假设76

本章内容提要79

问题和习题81

第5章　原子结构83

§5.1　中心力场问题83

§5.2　氢原子和类氢离子86

§5.3　角动量的合成　原子能级的精细结构91

§5.4　泡利原理　两电子自旋波函数95

§5.5　氦原子101

§5.6　多电子原子　原子壳层结构104

本章内容提要112

问题和习题114

第八部分　高新技术的物理基础117

第1章　固体物理和材料科学117

§1.1　金属自由电子模型117

§1.2　量子统计　金属比热的量子理论122

§1.3　固体能带理论125

§1.4　电子在周期势场中运动的薛定谔方程129

§1.5　导体、绝缘体和半导体132

§1.6　半导体材料和应用135

本章内容提要138

问题和习题140

第2章　量子跃迁　激光142

§2.1　与时间有关的微扰理论142

§2.2　简谐微扰　共振跃迁145

§2.3　光的发射和吸收147

§2.4　激光器原理和应用150

本章内容提要155

问题和习题157

§3.1　原子核的基本性质158

第3章　核物理和核技术158

§3.2　原子核结构161

§3.3　放射性衰变166

§3.4　原子核反应170

§3.5　核能的利用173

§3.6　核技术应用179

本章内容提要181

问题和习题181

第4章　量子纠缠和量子信息学基础183

§4.1 EPR佯谬贝尔不等式183

§4.2　量子位、量子门和量子No-Cloning定理187

§4.3　量子通信192

§4.4　量子计算197

§4.5　量子纠错200

本章内容提要205

问题和习题206

参考书目208

附录1　常用物理常数数值表209

附录7 δ函数210

习题参考答案213