URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Нольтинг Вольфганг Курс теоретической физики. Том 5: Квантовая механика. Часть 1: Основы. Пер. с нем. Обложка Нольтинг Вольфганг Курс теоретической физики. Том 5: Квантовая механика. Часть 1: Основы. Пер. с нем.
Id: 298974
2399

КУРС ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ в 7 томах.
Том 5: КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА. Часть 1: ОСНОВЫ. Пер. с нем. Т.5 Ч.1

Курс теоретической физики. Том 5: Квантовая механика. Часть 1: Основы. Пер. с нем.
Wolfgang Nolting. Grundkurs Theoretische Physik
2025. 576 с.
Белая офсетная бумага
  • Твердый переплет

Аннотация

Перед читателями — фундаментальный университетский курс по теоретической физике, созданный известным немецким физиком Вольфгангом Нольтингом, профессором Берлинского университета имени Гумбольдта. Курс нацелен на то, чтобы в компактном виде изложить студентам самый важный материал по основам теоретической физики и снабдить необходимыми методами и навыками, что в дальнейшем поможет им последовательно осваивать все более сложные темы, а также... (Подробнее)


Содержание
top
Предисловие к «Курсу теоретической физики»6
Предисловие к восьмому изданию тома 5.19
Предисловие к первому изданию тома 5.110
Глава 1. Индуктивное обоснование волновой механики13
1.1. Границы классической физики15
1.1.1. Задачи18
1.2. Квант действия Планка23
1.2.1. Законы теплового излучения23
1.2.2. Фиаско классической физики26
1.2.3. Формула Планка30
1.2.4. Задачи33
1.3. Атомы, электроны, атомные ядра35
1.3.1. Делимость вещества35
1.3.2. Электроны41
1.3.3. Опыты Резерфорда51
1.3.4. Задачи58
1.4. Световые волны и световые кванты68
1.4.1. Интерференция, дифракция68
1.4.2. Дифракция Фраунгофера72
1.4.3. Дифракция на кристаллической решетке76
1.4.4. Кванты света, фотоны82
1.4.5. Задачи87
1.5. Полуклассические модели строения атома93
1.5.1. Необходимость отказа от классической модели Резерфорда94
1.5.2. Модель атома Бора97
1.5.3. Принцип соответствия106
1.5.4. Задачи111
1.6. Вопросы для самопроверки113
Глава 2. Уравнение Шрёдингера117
2.1. Волны материи118
2.1.1. Волны действия в теории Гамильтона—Якоби119
2.1.2. Волны де Бройля125
2.1.3. Эксперимент с двумя щелями128
2.1.4. Задачи131
2.2. Волновая функция133
2.2.1. Статистическая интерпретация133
2.2.2. Свободная волна материи137
2.2.3. Волновые пакеты141
2.2.4. Волновая функция в пространстве импульсов147
2.2.5. Периодические граничные условия149
2.2.6. Средние значения, дисперсии151
2.2.7. Задачи153
2.3. Оператор импульса175
2.3.1. Координатное и импульсное представления175
2.3.2. Некоммутативность операторов178
2.3.3. Правило соответствия180
2.3.4. Задачи184
2.4. Вопросы для самопроверки197
Глава 3. Основы квантовой механики (формализм Дирака)200
3.1. Основные понятия201
3.1.1. Состояние201
3.1.2. Приготовление чистого состояния203
3.1.3. Наблюдаемая208
3.2. Математический формализм210
3.2.1. Гильбертово пространство210
3.2.2. Гильбертово пространство квадратично интегрируемых функций (H=L2)215
3.2.3. Дуальное (сопряженное) пространство, бра- и кет-векторы218
3.2.4. Несобственные векторы (векторы Дирака)220
3.2.5. Линейные операторы224
3.2.6. Задача о собственных значениях228
3.2.7. Операторы специального вида234
3.2.8. Линейные операторы как матрицы241
3.2.9. Задачи246
3.3. Физическая интерпретация298
3.3.1. Постулаты квантовой механики299
3.3.2. Процесс измерения301
3.3.3. Совместимые и несовместимые наблюдаемые306
3.3.4. Матрица плотности (статистический оператор)309
3.3.5. Принцип неопределенности314
3.3.6. Задачи316
3.4. Динамика квантовых систем337
3.4.1. Эволюция состояний во времени, представление («картина») Шрёдингера337
3.4.2. Оператор эволюции341
3.4.3. Эволюция наблюдаемых во времени (представление Гейзенберга)345
3.4.4. Представление взаимодействия (представление Дирака)349
3.4.5. Уравнения движения в квантовой теории352
3.4.6. Принцип неопределенности для энергии и времени355
3.4.7. Задачи357
3.5. Принцип соответствия371
3.5.1. Представление Гейзенберга и классическая скобка Пуассона371
3.5.2. Координатное и импульсное представления375
3.5.3. Задачи382
3.6. Вопросы для самопроверки398
Глава 4. Некоторые простые модельные системы в квантовой механике405
4.1. Общие свойства движения частицы в одномерных потенциалах406
4.1.1. Решение одномерного уравнения Шрёдингера406
4.1.2. Определитель Вронского411
4.1.3. Спектр гамильтониана (энергетический спектр)412
4.1.4. Четность417
4.1.5. Задачи420
4.2. Потенциальная яма422
4.2.1. Связанные состояния423
4.2.2. Состояния рассеяния428
4.2.3. Задачи433
4.3. Потенциальные барьеры459
4.3.1. Потенциальная ступенька459
4.3.2. Прямоугольный потенциальный барьер465
4.3.3. Туннельный эффект468
4.3.4. Пример: -радиоактивность470
4.3.5. Модель Кронига—Пенни474
4.3.6. Задачи481
4.4. Гармонический осциллятор501
4.4.1. Операторы рождения иуничтожения503
4.4.2. Задача на собственные значения оператора числа заполнения505
4.4.3. Спектр гармонического осциллятора509
4.4.4. Гармонический осциллятор в координатном представлении513
4.4.5. Метод полиномов Зоммерфельда517
4.4.6. Многомерный гармонический осциллятор521
4.4.7. Задачи524
4.5. Вопросы для самопроверки556
Предметный указатель560

Об авторе
top
photoНольтинг Вольфганг
Родился в 1944 г. в г. Магдебург (Германия). Окончил Вестфальский университет имени Вильгельма, где в 1978 г. защитил докторскую диссертацию. Вел обширную научную и преподавательскую деятельность в разных исследовательских центрах и университетах, среди которых Вестфальский университет, Институт физики плазмы имени Макса Планка, Университет имени Гумбольдта в Берлине, Высшая техническая школа Цюриха (Швейцария), Харбинский технологический университет (Китай). В разные годы занимал должности директора Института физики Университета имени Гумбольдта в Берлине, председателя Берлинского физического общества. Специалист в области физики твердого тела, квантовой теории магнетизма, теории многочастичных систем.

В течение своей 40-летней преподавательской деятельности читал лекции по всем направлениям университетской программы теоретической физики; вел спецкурсы по физике твердого тела, квантовой теории магнетизма, квантовой теории многочастичных систем.