量子物理学.下册（平装本）

“十三五”国家重点出版物出版规划项目、国家出版基金项目——《量子科学出版工程（*辑）》中的一册。

 

《量子物理学》分为两册：上册详细阐述量子力学的基础及对称性和微扰论的应用；下册从时间相关动力学出发，讨论多体物理学和量子混沌与量子纠缠。两册内容的划分适合两个学期的教学。该书兼具俄罗斯与欧美教材的风格，选材详尽丰富，逻辑鲜明合理，叙述简明严谨，涵盖范围及适用读者类型之广在同类书籍中尚属少见。其所选择的解决问题的方法以及全书的结构相当独特。其主题从量子物理学的基本原理延伸到许多前沿的研究领域，介绍了量子物理学*的成就和解决现代物理中遇到的问题的方法。全书设置了许多习题，并对部分习题提供了详细的解答。对于涉及量子物理学应用的大学高年级学生，该书是优秀的教材；对于理论物理领域的相关研究与教学人员，也是难得的有价值的参考书。

丁亦兵，1939年生，1964年毕业于北京大学物理系，1978年入北京大学物理系攻读粒子物理理论专业研究生，1981年获理学硕士学位，同年就职于中国科学技术大学研究生院（现中国科学院大学），1994年任教授、博导。多年来一直从事研究生理论物理相关课程的教学和基本粒子物理理论以及量子力学的研究工作，并承担过多项国家自然科学基金重点和面上研究项目。发表学术论文70余篇，曾任《高能物理与核物理》杂志和《现代物理》杂志编委。

序

 

第1章 非定态微扰

1.1跃迁概率

1.2微扰解

1.3形式级数

1.4绝热微扰

1.5绝热微扰论

1.6非绝热跃迁

1.7几何相位

1.8突发微扰

1.9摆脱过程

 

第2章 周期性微扰

2.1黄金法则

2.2超出阶

2.3简并态

2.4准能量

2.5连续末态

2.6旋转波近似

2.7与量子化场的相互作用

2.8缀饰态

2.9超辐射

 

第3章 快速带电粒子的散射

3.1散射和截面

3.2Rutherford散射

3.3静态形状因子

3.4屏蔽

3.5原子的激发和电离

3.6能量损失

3.7库仑激发

 

第4章 光子

4.1引言：经典和量子场

4.2辐射场的哈密顿量描述

4.3辐射场的量子化

4.4光子波函数

4.5矢量球谐函数

4.6Casimir效应

4.7Euler-Maclaurin求和公式

4.8Lamb位移

4.9辐射与物质的相互作用

 

第5章 光的吸收和光的发射

5.1爱因斯坦系数，微波激射器和激光器

5.2光吸收

5.3长波长极限

5.4高阶多极跃迁

5.5受激辐射和自发辐射

5.6偶极辐射

5.7选择定则和几个例子

5.8光电效应

 

第6章 色散及光的散射

6.1宏观描述

6.2线性响应

6.3因果关系

6.4介电函数

6.5色散特性

6.6量子耗散

6.7色散关系

6.8散射的描述

6.9散射截面

6.10相干散射

6.11共振荧光

6.12多中心散射

 

第7章 量子散射基础

7.1散射与可观测量

7.2经典散射与截面

7.3散射矩阵

7.4跃迁率

7.5玻恩近似

7.6连续性方程

7.7弹性散射

7.8幺正性与光学定理

7.9Green函数

7.10Born级数

7.11Born近似的有效性

7.12高能散射

 

第8章 分波法

8.1分波分析

8.2弹性截面和非弹性截面

8.3弹性相移

8.4解析性

8.5低能散射：几个例子

8.6相位及其能量行为

8.7散射长度

8.8低能共振散射

8.9有效半径

8.10具有自旋轨道相互作用的散射

8.11极化与方位不对称性

 

第9章 更多的散射知识

9.1经典和非经典散射

9.2半经典振幅

9.3半经典相位

9.4与程函近似的关系

9.5衍射散射

9.6黑球衍射

9.7光学模型

9.8介质中的多重散射

9.9晶体中的相干散射

 

第10章 反应，衰变和共振

10.1反应道

10.2多道反应的散射矩阵

10.3细致平衡

10.4慢粒子的截面

10.5阈值和幺正性

10.6孤立共振态，指数和非指数衰变

10.7量子Zeno效应

10.8共振截面

10.9幺正性和超辐射

10.10角动量和宇称

10.11作为复合系统的窄共振

10.12共振态的干涉和势散射

 

第11章 通向相对论量子力学

11.1方法的局限

11.2相对论单位

11.3Lorentz变换

11.4能量与动量

11.5张量及其标记符号

11.6Klein-Gordon方程

11.7流守恒

11.8粒子和反粒子

11.9电磁场

11.10小电磁耦合（小电磁作用原理）

11.11高能时的光吸收

11.12原子核的光效应

11.13QED中一些过程的估算

 

第12章 Dirac方程：形式化理论

12.1引入Dirac方程

12.2协变形式和代数

12.3流

12.4电荷共轭

12.5相对论变换

12.6自旋算符

12.7双线性协变

 

第13章 Dirac方程：解

13.1自由运动

13.2Dirac海

13.3显示解

13.4解的完备集

13.5Pauli方程

13.6第二阶的效应

13.7中心力场

13.8Coulomb场

13.8匀强静磁场

 

第14章 分立对称性，中微子和K介子

14.1Dirac粒子的宇称变换

14.2时间反演变换

14.3CPT变换

14.4无质量的粒子

14.5无质量极限下的中微子

14.6再论宇称不守恒

14.7中微子振荡

14.8Majorana中微子

14.9奇异数

14.10中性K介子和CP奇偶性

14.11中性K介子和量子重产生

 

第15章 全同粒子

15.1不可区分的粒子

15.2置换对称

15.3玻色子和费米子

15.4无相互作用粒子的波函数

15.5两核子态

15.6全同粒子的散射

15.7强度干涉测量

 

第16章 同位旋

16.1引入同位旋

16.2同位旋不变性

16.3多体系统的同位旋

16.4同位旋与空间自旋对称性

16.5更普遍的图像一瞥

16.6截面之间的关系

 

第17章 二次量子化

17.1占有数表象

17.2引入二次量子化

17.3Bose统计

17.4Fermi统计

17.5代数关系

17.6单体算符

17.7两体算符

17.8平面波基中粒子之间的相互作用

17.9有限系统中粒子的相互作用

 

第18章 原子与核子组态

18.1独立粒子近似

18.2加入转动不变性

18.3多粒子组态

18.4交换相互作用

18.5双电子系统

18.6氦原子：光谱

18.7Hund规则

18.8粒子空穴对称性

18.9壳结构

 

第19章 Fermi子

19.1理想Fermi气体

19.2自旋顺磁性

19.3轨道抗磁性

19.4引入平均场

19.5统计模型

19.6电子气中的屏蔽

19.7HartreeFock近似

19.8空间均匀的系统

19.9Coulomb气体

19.10密度泛函理论

 

第20章 集体激发

20.1线性链

20.2声子

20.3声子模式

20.4自旋波

20.5粒子空穴激发

20.6密度涨落

20.7随机相位近似

20.8电子声子相互作用

 

第21章 Bose子

21.1Bose-Einstein凝聚

21.2凝聚作为储存器，化学势

21.3弱的非理想气体

21.4声子

21.5超流体

21.6正则变换

21.7声子作为密度波

21.8局域密度近似

21.9非均匀气体

 

第22章 Fermi子配对与超导

22.1配对

22.2对与高位数

22.3高位数方案中的多极矩

22.4简并模型与准自旋

22.5正则变换

22.6BCS理论和试探波函数

22.7能量极小化

22.8能隙

22.9激发谱

22.10凝聚能量

22.11跃迁振幅

 

第23章 密度矩阵

23.1混态和密度矩阵

23.2密度矩阵的性质

23.3热平衡

23.4极化密度矩阵

23.5散射的应用

23.6系综熵

23.7密度矩阵的演化

23.8线性响应再议

23.9电导率

 

第24章 量子混沌

24.1经典和量子混沌

24.2局域谱统计：Poisson分布

24.3Gauss正交系综

24.4能级间距分布

24.5GOE和信息

24.6普适类

24.7半圆率

24.8混沌的本征函数

24.9复杂性和信息熵

24.10PorterThomas和相关的分布

 

第25章 量子纠缠

25.1纠缠

25.2隐形传态

25.3纠缠的数学

25.4量子Bell不等式

25.5EPR(B)佯谬和隐变量

25.6实验检验

25.7退相干和测量佯谬

 

参考文献

进一步阅读