定 價:99 元
叢書名:21世紀物理規(guī)劃教材·基礎課系列
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- 作者:劉玉鑫,孟策 編著
- 出版時間:2026/1/1
- ISBN:9787301367445
- 出 版 社:北京大學出版社
- 中圖法分類:O41
- 頁碼:504
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16開
近代物理學課程主要講述現(xiàn)代物理學的兩大根基——相對論和量子力學的基礎內容。本書依據(jù)物理學是“見物講理,依理造物”的科學的學科真諦,依自然現(xiàn)象和物理學基本原理為出發(fā)點來展開內容和討論。本書準確把握并宣揚了物理學的內涵和外延,著重對基本概念的準確論述和講解,物理圖像和知識體系構建及解析計算能力、數(shù)值計算和分析能力的培養(yǎng),以及定理、定律及公式的實質及適用條件的分析,并努力調動和激發(fā)同學們探索未知的興趣和欲望,培養(yǎng)并提高同學們批判性思維的能力和創(chuàng)新性研究的能力。
在相對論部分,本書首先介紹了狹義相對論的基本原理、時空測量的相對性,以及特殊的時空變換的具體表述形式;并介紹了狹義相對論下的四維動量、力的重新定義及其變換形式,以及能動量守恒及其應用等動力學內容;還介紹了廣義相對論和宇宙學的初步內容。
在量子力學部分,本書首先介紹了物質結構概觀與光量子概念及其建立過程,對微觀粒子的基本性質,包括其物質波描述、物理量間的不確定關系,以及自旋概念予以具體介紹和分析,并簡要介紹了描述微觀粒子性質的基本方法;本書還較具體介紹了原子的性質和結構及研究方法、分子光譜和分子結構的基本特征和研究方法概要,并介紹了亞原子物理的核心要義和整體框架。
本書適合作為物理學類專業(yè)本科生的教材,也可供其他專業(yè)師生作為參考書。
劉玉鑫
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劉玉鑫,北京大學博雅特聘教授,博士生導師,國家自然基金委杰出青年科學基金獲得者,國家“萬人計劃”教學名師,享受“國務院政府特殊津貼”中青年專家。主要從事原子核理論、強相互作用系統(tǒng)相變、致密天體的結構和性質、物理學中的群論方法、計算物理等方面的研究。曾獲教育部高等學校優(yōu)秀骨干教師稱號、國家自然科學獎三等獎、教育部高校青年教師獎、北京市教育教學成果(高等教育)一等獎、國家 級教學成果獎二等獎、北京市高等學校教學名師獎,F(xiàn)任教育部高等學校教學指導委員會物理學類專業(yè)教學指導委員會副主任委員、中國物理學會理事會理事、中國物理學會物理教學委員會秘書長、北京大學物理學院教學委員會主任,曾任北京大學物理學院副院長、教育部物理學類專業(yè)教學指導委員會秘書長。
孟策
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孟策 北京大學物理學院副教授。1996年7月畢業(yè)于吉林大學物理學院,獲得學士學位。2000年9月就讀于北京大學物理學院,并于2007年7月獲得博士學位,此后繼續(xù)留在北京大學物理學院從事博士后研究工作,于2009年7月入職北京大學物理學院普通物理教學中心任教。主要的研究方向為重夸克偶素的產(chǎn)生和衰變過程及強子譜學。先后講授“力學”“電磁學”“近現(xiàn)代物理導論I”“理論物理基礎I”等課程,目前擔任北京大學物理學院“電磁學”和“近現(xiàn)代物理導論兩門課程的負責人。
第一章 狹義相對論運動學
1.1 狹義相對論的基本原理
1.2 時空測量的相對性
1.3 洛倫茲變換
1.4 狹義相對論時空和四矢量
習題
第二章 狹義相對論動力學
2.1 四動量和狹義相對論質點力學
2.2 相對論性能動量守恒及其應用
習題
第三章 廣義相對論與宇宙學初步
3.1 廣義相對論的一些基本概念和初步結論
3.2 時空度規(guī)與時空彎曲
3.3 水星近日點進動
3.4 宇宙學原理和弗里德曼方程
3.5 宇宙學模型
3.6 宇宙演化的熱歷史簡介
習題
第四章 物質結構概論與光量子的概念
4.1 物質結構概論與微觀粒子概觀
4.2 光量子概念的建立
4.3 關于光具有粒子性的機制的舊量子理論
習題
第五章 微觀粒子的基本性質
5.1 微觀粒子具有波粒二象性
5.2 描述微觀粒子性質的物理量具有不確定性與物理量的平均值
5.3 微觀粒子具有自旋自由度
習題
第六章 描述微觀粒子性質的基本方法
6.1 量子態(tài)由波函數(shù)描述
6.2 描述微觀粒子性質的物理量由算符表達
6.3 量子態(tài)和物理量隨時間的演化
6.4 量子態(tài)性質的測量
6.5 一些定態(tài)問題舉例
6.6 自旋態(tài)的描述
6.7 微擾計算方法
習題
第七章 原子的性質與結構
7.1 氫原子和類氫離子的性質與結構
7.2 多電子原子的性質與結構研究方法初步
7.3 原子的精細結構與元素周期表
7.4 原子狀態(tài)的改變
7.5 外場中的原子
7.6 冷原子陷俘與玻色-愛因斯坦凝聚
習題
第八章分子光譜與分子結構初步
8.1 分子能級和分子光譜
8.2 分子結構研究方法概述
8.3 分子鍵與共價鍵理論初步
習題
第九章亞原子物理初步
9.1 原子核的組分、運動模式及一些特征量
9.2 核力簡介
9.3 原子核的衰變
9.4 原子核結構模型
9.5 核反應及其研究方法
9.6 粒子家族及其基本性質
9.7 基本相互作用的性質與規(guī)律
9.8 現(xiàn)代核物理的整體框架
習題
附錄A 常見物理常量數(shù)據(jù)表
附錄B 盧瑟福散射公式的導出
附錄C 量子力學中物理量算符的基本性質及其證明8
附錄D 角動量算符的對易式的證明
附錄E 任意兩物理量之間的不確定關系的證明
附錄F 兩角動量耦合的總角動量取值的 M 制式證明
附錄G 天然元素和少數(shù)人工合成元素形成的原子的電子組態(tài)、原子基態(tài)和電離能一覽表
附錄H 電磁場的多極展開形式簡述與電磁躍遷概率的表述形式
附錄I 多電子系統(tǒng)的 g 因子
附錄J 關于拉莫爾進動和量子陀螺的理論描述
附錄K 天然存在的和部分人工合成的元素的同位素豐度和半衰期
附錄L 原子核的 α 衰變的半衰期的計算
附錄M IBM1 的三種動力學對稱性極限的計算與代表性原子核實例
附錄N 李普曼-施溫格方程與細致平衡原理
部分習題參考答案
主要參考書目
索引