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《量子力學(xué)教程》周世勛課后答案.doc,量子力學(xué)教程周世勛

無論是高中教程,是本科科學(xué),課堂中對量子力學(xué)的求要是很低的,起的作用基本就是,讓大多數(shù)人有量子力學(xué)這么一個概念而已 ?;瘜W(xué)的基礎(chǔ)是量子力學(xué) 。然后是四大力學(xué)中的量子力學(xué),或初等量子力學(xué),標(biāo)準(zhǔn)教科書是周士勛的量子力學(xué),流傳較廣的書有曾謹(jǐn)言的教科書 。
如何自學(xué)好量子力學(xué)?

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【《量子力學(xué)教程》周世勛課后答案.doc,量子力學(xué)教程周世勛】量子力學(xué)并不是很難學(xué),至少學(xué)起來要比同為四大力學(xué)的《力學(xué)》不枯燥,比《電動力學(xué)》容易,比《熱力學(xué)與統(tǒng)計物理》……個人認(rèn)為熱力學(xué)與統(tǒng)計物理的核心是量子統(tǒng)計,感覺這兩個要一起學(xué),算是一個東西 。其實我們很早就接觸過量子力學(xué),比如初中的化學(xué),會讓我們背元素周期表,背各種元素都有什么性質(zhì),比如氫很活潑,但氦就超級穩(wěn)定,然后鋰、鈉、鉀又超級活潑,化學(xué)里面還有化學(xué)鍵,倍比-定比定律等等 。
化學(xué)的基礎(chǔ)是量子力學(xué) 。這些現(xiàn)象都是需要用到量子力學(xué)才能理解的,換句話說初中的化學(xué)就在給我們打下一個學(xué)習(xí)量子力學(xué)的概念和現(xiàn)象基礎(chǔ) 。如果你在中學(xué)學(xué)化學(xué)的時候多問幾個為什么,多問幾個如何理解,可能就會早早地接觸量子力學(xué)里面的核心概念 。比如如何理解電子云?如何理解化學(xué)里面講的電子軌道……化學(xué)課里的這些疑問很難在高中難度的課程里面徹底解決,但有了這些疑問,你可以先讀一些科學(xué)史的書籍或文章來了解一下相關(guān)背景 。
我推薦杰拉德·霍爾頓的《中學(xué)物理教程》,其中的第五卷是專門講原子模型的,第六卷是講原子核的 。如果這兩本書不好找的話,或者嫌這個書層次太淺,可以看趙凱華編的《新概念物理學(xué)》 。著名科學(xué)史家杰拉德·霍爾頓主編的美國高中物理教材,非常不錯 。國內(nèi)物理系的量子力學(xué)教材大致分三個層次,首先會講一遍原子物理(或近代物理),本質(zhì)上就是講一些概念和故事,數(shù)學(xué)用的不多 。
然后是四大力學(xué)中的量子力學(xué),或初等量子力學(xué),標(biāo)準(zhǔn)教科書是周士勛的量子力學(xué),流傳較廣的書還有曾謹(jǐn)言的教科書 。然后在此基礎(chǔ)上是研究生層次的高等量子力學(xué) 。初量和高量都會用到較多數(shù)學(xué),但高量占的層次更高,會強調(diào)對稱性,表象變換等更基本、更高級的概念 。格里菲斯的《量子力學(xué)概論》是國外標(biāo)準(zhǔn)的初量教材 。一般而言,非物理系的同學(xué)學(xué)習(xí)量子力學(xué)這樣的課程剛開始的時候會感到有些懵逼,根據(jù)我的經(jīng)驗,是他們物理基礎(chǔ)較薄弱造成的 。
所謂物理基礎(chǔ)就是你在普通物理上花了多少時間,在物理實驗上花了多少時間,非物理系同學(xué)在這方面距離物理系同學(xué)差距是比較大的 。這不完全是課時能夠體現(xiàn)出來的,因為有些問題,我可能會在不同課程上碰到幾次,在課下又思考過幾個來回才形成的概念,如果你感覺自己物理基礎(chǔ)不太好的話,最好把普通物理好好過一過,比如花時間把我剛剛提到的《新概念物理學(xué)》各卷仔細(xì)看一遍 。
中國為什么還不把量子力學(xué)寫進(jìn)教科書?
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答:量子力學(xué),在高中義務(wù)制教育中是有的,但是并不作為重點 。比如下面這套中學(xué)教材,第三冊第二十一章:就提到了量子力學(xué),不過知識點都是些基本概念,在應(yīng)試考試中,考察點最多的就是光電效應(yīng),除此之外,基本都不做要求,相當(dāng)于選修 。在大學(xué)本科階段,一般理工類專業(yè)的物理課程,量子力學(xué)涉及的知識點稍微多了一些,會加入原子能級,不確定性原理,波粒二象性,黑體輻射等等概念 。

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