《伯克利物理學教程（SI版）第4卷量子物理學（英文影印版）》闡述了量子物理學的基本原理和概念。全書共包括９章：導論、量子物理學中物理量的量值、能級、光子、實物粒子、測不準原理和測量理論、薛定諤波動力學、定態(tài)理論、基本粒子及其相互作用。作者在書中用了許多實驗事實來說明量子物理學理論的根據(jù)，并特別著重于澄清對量子物理學的一些誤解。書中還簡要敘述了量子物理學在原子物理、分子物理、核物理和基本粒子等領(lǐng)域中的應(yīng)用。
《伯克利物理學教程（SI版）第4卷量子物理學（英文影印版）》可作為高等院校物理學、應(yīng)用物理學專業(yè)或其他理工科專業(yè)的教材或參考書，也可供相關(guān)科技人員參考。
《伯克利物理學教程》中譯本自上世紀七十年代印行以來已過去三十多年。然而，即便如此，時至今日國內(nèi)高校從事物理教學的教師和選修基礎(chǔ)物理課程的學生乃至研究生仍然感覺，由于本教程獨具匠心的內(nèi)容編排體系，作為一家之言，無論是對基礎(chǔ)物理的教、學還是應(yīng)用，以及對從事相關(guān)的研究工作而言，《伯克利物理學教程》依舊不失為一部極有閱讀、參考價值的優(yōu)秀教程。令人遺憾的是，由于諸多歷史原因，曾經(jīng)風靡一時的《伯克利物理學教程》如今在市面上已難覓其蹤影，加之原版本以英制單位為主，使其進一步的普及受到一定制約。而近幾年，國外陸續(xù)推出了該套教程的最新版本——SI版（國際單位制版）。在此背景下，機械工業(yè)出版社決定重新正式引進本套教程，并先期推出本教程的英文影印版，以饗讀者！希望這部原汁原味的經(jīng)典著作能滿足物理教師的教學與研究之用，并滿足相關(guān)專業(yè)的雙語教學需求！
本書是《伯克利物理學教程》的第４卷，論述量子物理學，是為已學過前面幾卷大部分內(nèi)容的讀者而寫的入門書。因而本書的理想讀者是理工科二年級學生。鑒于最近五十年來物理學的發(fā)展，目前把對量子現(xiàn)象的全面學習推遲到二年級以后，似乎是不合理的和不公正的。一本分量適當?shù)娜腴T書無疑應(yīng)該反映這些發(fā)展的某些部分。
我不相信學習量子物理學比學習物理學其他部分在實質(zhì)上會更困難。在物理學的每一個領(lǐng)域中，我們既遇到我們認為是簡單而明了的現(xiàn)象，也遇到很難用定量方式說明的現(xiàn)象。當然，
確曾有一個時期，所有量子現(xiàn)象被認為是非常神秘和錯綜復(fù)雜的。在最初探索這個領(lǐng)域的時期，物理學工作者確曾遇到一些真正的心理上的困難，這些困難一部分來自可以理解的偏愛于經(jīng)典觀點的成見，另一部分則來自于實驗圖像的不完整性。但是，對于今天的初學者，沒有理由一定要重新制造這些同樣的困難。現(xiàn)已確實知道，經(jīng)典描述只是近似正確的，而且現(xiàn)在已可得到大批實驗結(jié)果，來支持和闡明目前理論概念的各個方面。我堅信在已知的事實中，能夠找到用初等方法處理起來既明確又足夠簡單，但又能闡明重要思想和原理的討論題材。我不太相信，有指導地使學生去思考一系列選擇得當?shù)暮唵味种匾奈锢硎聦崟r，他們還會感到量子現(xiàn)象比（例如）萬有引力現(xiàn)象更神秘。
我寫作本書的目的是提供有特征性的量子現(xiàn)象的例子，以使讀者了解微觀物理學中一些物理參量的典型數(shù)量級，并向他們介紹量子力學思想。我力圖在我討論的課題中包括對理解物理學來說特別重要的現(xiàn)象和問題。同時，我力圖使討論盡可能是初等的。我從微觀物理學的各個領(lǐng)域選擇了一些論題，但我并不想對這些領(lǐng)域中的任何一個提出詳細而系統(tǒng)的說明。按照我的意見，這樣的說明應(yīng)留給三、四年級水平的課程。
本書對數(shù)學預(yù)備知識的要求適度。我只假定讀者已學過微積分，包括常微分方程的初步介紹和一些矢量分析。為防止把注意力從物理問題轉(zhuǎn)向技術(shù)性的數(shù)學問題，我已努力避免在這一
階段采用數(shù)學上有困難的論題。凡是要求了解一些特殊函數(shù)性質(zhì)或偏微分方程理論中分離變量法的課題，我都完全未予討論。關(guān)于代數(shù)，我已頗為遺憾地斷定，不應(yīng)假定讀者熟悉矩陣理論，所以，我已避免了以矩陣理論作為數(shù)學工具的一些論題。
我并不認為，要實現(xiàn)教程這一部分的總目的，需要在課堂上講授本書的所有材料。相反，在選擇討論題材方面，我想給教師留下相當多的自由。為了幫助教師安排課程，我在后面的
“教學說明”中討論了各章的具體目的，而且試圖大致列出那些可以認為是必不可少的內(nèi)容。除了在課堂上實際講授的內(nèi)容，本書還提供了一些閱讀材料，我覺得這沒有什么害處，因為總有一些學有余力的學生需要這些課堂之外的東西。
Eyvind H.Wichmann，1956年畢業(yè)于哥倫比亞大學，獲物理學博士學位。自1957年起在加州大學伯克利分校任職。是美國物理學會會員。
第1章 導論
第2章 量子物理學中物理量的量值
第3章 能級
第4章 光子
第5章 實物粒子
第6章 測不準原理和測量理論
第7章 薛定諤波動力學
第8章 定態(tài)理論
第9章 基本粒子及其相互作用
教學說明
本書內(nèi)容分成九章。每一章分成許多連續(xù)編號的小節(jié)，每一小節(jié)大致對應(yīng)于一個概念或一連串思想中的一步。正文中的公式、圖和表，均以所在的或有關(guān)的節(jié)號編號。正文中個別論題的專門參考文獻列在腳注中。物理數(shù)據(jù)表列在附錄中。每章末列有一些問題供思考，認真的學生應(yīng)做這些問題中的很大一部分。
我參考的原始論文、其他教科書以及一些基本的評論文章都可以在《科學美國人》中找到。我想對我的學生讀者提幾點忠告。如果只閱讀教科書，你得到的將是一個扭曲的物理圖
像。教科書提供了一個有序、系統(tǒng)研究的框架，但它不可能反映物理學的豐富性和多樣性背后
的故事。例如，本書對實驗步驟的描述就非常缺乏。為了鼓勵學生開始熟悉文獻，我列出了論文的出處，這些論文報導了原始的研究。我并不期望學生們能閱讀這些論文的一小部分，但遇
到感興趣的課題時，我還是鼓勵你去圖書館查找原始資源。你也許會發(fā)現(xiàn)其他令你感興趣的論
文，并且很快你就會成為一個具有良好閱讀習慣的讀者。不要嘗試去閱讀那些你顯然不具備必要知識儲備的論文。以你目前的知識儲備，圖書館有大量的論文可供你閱讀，尤其是實驗方面的，但你應(yīng)該有所選擇。至于應(yīng)該閱讀哪些內(nèi)容，教師會給你進一步的建議。只需要做少量的準備工作，便可以閱讀《科學美國人》中基本的評論文章，在這一階段這一點非常有用，你能了解到目前的實驗以及目前有趣的課題。
單位問題在本書中并非爭議之點。教師可隨其所好使用厘米·克·秒制或米·千克·秒制（唯一有不同的地方是精細結(jié)構(gòu)常數(shù)的表示式）。常數(shù)都用這兩種單位制列出。實驗結(jié)果用實用單位制表示。在理論的討論中我常把式子寫成無量綱的形式，其中根本不出現(xiàn)單位。
下面我想評介一下每一章的內(nèi)容，說明我的意圖，并指出如何取舍。在正文中有些材料明確地用“提高課題” 標出。這些課題并不一定比所討論的其他課題更高級，也不一定更困難。但它們是離開了本書的敘述主線的論題，因而可以完全略去而不會使其余內(nèi)容難于理解。
第1章是一般性引論。其中討論了量子物理的范圍，評論了量子物理歷史的某些方面。最重要的啟示也許是這樣一點，即量子物理適用于物理學中的所有部門，而不僅僅只與“微觀”現(xiàn)象有關(guān)。在最簡大綱中完全可以把第1章的大部分內(nèi)容留作閱讀作業(yè)，教師可把課堂講授限于討論第27～52小節(jié)中的材料，這些材料是與把普朗克常量引進物理學領(lǐng)域有關(guān)的。章末的問題不需要特別的預(yù)備知識，在最簡大綱中所有問題都可以布置。
第2章是講述微觀物理中物理量的量值，其目的是讓學生熟悉這些量值，發(fā)現(xiàn)物理常數(shù)的“自然”組合，并向?qū)W生說明如何在簡單模型的基礎(chǔ)上作簡單的估計。我認為這些目的非常重要，因而本章，包括末尾的問題，值得仔細注意。在最簡大綱中可以略去第47～57節(jié)。第3章是講述能級，但不是關(guān)于能級發(fā)生的理論解釋（這個解釋放在第8章中）。采用這種有些獨特的陳述次序，其理由是我想把所有需要一些微分方程知識的論題盡可能放到本書的后面。如果學生的預(yù)備知識足夠，這一次序也可以改變。在第3章中我想給出能級系統(tǒng)和譜項圖的現(xiàn)實例子，并說明如何根據(jù)自然界中存在能級系統(tǒng)這一經(jīng)驗事實推斷出簡單的結(jié)論。本章的一部分也可以留作閱讀作業(yè)。一個應(yīng)充分討論的重點是壽命和能級寬度之間的聯(lián)系（第14
～26小節(jié)）。
第4章是論述光子的波動性和粒子性，提出了重要的實驗事實，并引導讀者按量子力學的思想去思考這些事實。我認為這一章不應(yīng)刪節(jié)。
第5章討論所有實物粒子的波動性。這樣，讀過第4和第5章的學生就會認識到所有自然界中發(fā)現(xiàn)的實物粒子都有波動性，而且他對于這一簡單實驗事實的直接含義將有一些概念。他還會認識到粒子的波動性并不與我們關(guān)于宏觀物理學的經(jīng)驗相矛盾及為什么是這樣。
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