
本书是美国许多一流理工科大学,包括麻省理工学院(MIT)和加州大学洛杉矶分校(UCLA),物理系学生的教学用书,在欧美被认为是最合适、最现代的教材之一。适合作为国内高等院校理工科专业“量子力学”课程教材。
出 版 说 明 随着我国加入WTO,国际间的竞争越来越激烈,而国际间的竞争实际上也就是人才的竞争、教育的竞争。为了加快培养具有国际竞争力的高水平技术人才,加快我国教育改革的步伐, 国家教育部近来出台了一系列倡导高校开展双语教学、引进原版教材的政策。以此为契机,机械工业出版社陆续推出了一系列国外影印版教材,其内容涉及高等学校公共基础课,以及机、电、信息领域的专业基础课和专业课。 引进国外优秀原版教材,在有条件的学校推动开展英语授课或双语教学,自然也引进了先进的教学思想和教学方法,这对提高我国自编教材的水平,加强学生的英语实际应用能力,使我国的高等教育尽快与国际接轨,必将起到积极的推动作用。 为了做好教材的引进工作,机械工业出版社特别成立了由著名专家组成的国外高校优秀教材审定委员会。这些专家对实施双语教学做了深入细致的调查研究,对引进原版教材提出了许多建设性意见,并慎重地对每一本将要引进的原版教材一审再审,精选再精选,确认教材本身的质量水平,以及权威性和先进性,以期所引进的原版教材能适应我国学生的外语水平和学习特点。在引进工作中,审定委员会还结合我国高校教学课程体系的设置和要求,对原版教材的教学思想和方法的先进性、科学性严格把关。同时尽量考虑原版教材的系统性和经济性。 这套教材出版后,我们将根据各高校的双语教学计划,举办原版教材的教师培训,及时地将其推荐给各高校选用。希望高校师生在使用教材后及时反馈意见和建议,使我们更好地为教学改革服务。 机械工业出版社 序 David J.Griffiths著的《Introduction to Quantum Mechanics》一书是美国许多一流理工科大学,包括麻省理工学院(MIT)和加州大学洛杉矶分校(UCLA),物理系学生的教学用书,在欧美被认为是最合适、最现代的教材之一。清华大学自2003年开始两次在物理系使用该书为教材,得到同学们的一致好评。 该书的特点有:①内容合适,包含了大学量子力学最主要的内容,直接从Schrdinger 方程开始。叙述非常“物理”,强调实验基础和基本概念,改变了量子力学难于理解、难于接受的教学状况。②内容现代,在科学研究中有关的部分,在物理学各个分支中常用的部分既有精辟的叙述,又有实际举例。而与原子物理、近代物理中相关的部分,由于在低年级已有讨论,基本上不再重复。③习题分为容易、中等和较难三个层次,可供不同基础的学生选择,且配有大量的思考性习题。根据国内的教学实际,本影印版删去了原书的第12章(后记)和附录。 该书适合作为国内高等院校理工科专业“量子力学”课程教材。 庄鹏飞 于清华大学
序
PREFACE
PART I THEORY
1 THE WAVE FUNCTION 1
1.1 The Schrodinger Equation 1
1.2 The Statistical Interpretation 2
1.3 Probability 5
1.4 Normalization 12
1.5 Momentum 15
1.6 The Uncertainty Principle 18
2 TIME-INDEPENDENT SCHRODINGER EQUATION 24
2.1 Stationary States 24
2.2 The Infinite Square Well 30
2.3 The Harmonic Oscillator 40
2.4 The Free Particle 59
2.5 The Delta-Function Potential 68
2.6 The Finite Square Well 78
FORMALISM 93
3.1 Hilbert Space 93
3.2 Observables 96
3.3 Eigenfunctions of a Hermitian Operator 100
3.4 Generalized Statistical Interpretation 106
3.5 The Uncertainty Principle 110
3.6 Dirac Notation 118
QUANTUM MECHANICS IN THREE DIMENSIONS 131
4.1 Schr6dinger Equation in Spherical Coordinates 131
4.2 The Hydrogen Atom 145
4.3 Angular Momentum 160
4.4 Spin 171
IDENTICAL PARTICLES 201
5.1 Two-Particle Systems 201
5.2 Atoms 210
5.3 Solids 218
5.4 Quantum Statistical Mechanics 230
PART II APPLICATIONS
6 TIME-INDEPENDENT PERTURBATION THEORY 249
6.1 Nondegenerate Perturbation Theory 249
6.2 Degenerate Perturbation Theory 257
6.3 The Fine Structure of Hydrogen 266
6.4 The Zeeman Effect 277
6.5 Hyperfine Splitting 283
THE VARIATIONAL PRINCIPLE 293
7.1 Theory 293
7.2 The Ground State of Helium 299
7.3 The Hydrogen Molecule Ion 304
THE WKB APPROXIMATION 315
8.1 The #Classical# Region 316
8.2 Tunneling 320
8.3 The Connection Formulas 325
9 TIME-DEPENDENT PERTURBATION THEORY 340
9.1 Two-Level Systems 341
9.2 Emission and Absorption of Radiation 348
9.3 Spontaneous Emission 355
10 THE ADIABATIC APPROXIMATION 368
10.1 The Adiabatic Theorem 368
10.2 Berry#s Phase 376
11 SCATTERING 394
11.1 Introduction 394
11.2 Partial Wave Analysis 399
11.3 Phase Shifts 405
11.4 The Born Approximation 408
INDEX 420
教辅材料申请表
国外高校优秀教材审定委员会 主任委员: 杨叔子 委员(按姓氏笔画为序): 丁丽娟 王先逵 王大康 白峰衫 石德珂 史荣昌 田民波 庄鹏飞 孙洪祥 朱孝禄 陆启韶 张润琦 张 策 张三慧 张福润 张延华 吴宗泽 吴 麒 吴念乐 宋心琦 李俊峰 佘远斌 陈文楷 陈立周 单辉祖 杨王 俞正光 赵汝嘉 郭可谦 翁海珊 龚光鲁 章栋恩 黄永畅 谭泽光 郭鸿志