此書是世界圖書出版公司出版的9卷本“泡利物理學(xué)講義”中的第5卷,主題為波動力學(xué)。沃爾夫?qū)?middot;泡利是20世紀(jì)卓越的理論物理學(xué)家,1945年諾貝爾物理學(xué)獎得主,他在原子物理學(xué)和量子力學(xué)領(lǐng)域做出了重要貢獻,發(fā)現(xiàn)了“泡利不相容原理”,建立了“中微子”假說,提出了二分量波函數(shù)的概念和著名的泡利自旋矩陣,并在量子場論、固體物理等領(lǐng)域都做了很多杰出的工作。泡利去世后,他晚年的助手查爾斯·恩斯教授編輯修訂了他生前在蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的授課講義的英文版,分6卷,分別為《電動力學(xué)》《光學(xué)和電子論》《熱力學(xué)和氣體分子運動論》《統(tǒng)計力學(xué)》《波動力學(xué)》和《場量子化選講》,英文版由The MIT Press出版。泡利年輕的時候還寫過兩篇重要的長達數(shù)百頁的綜述長文《相對論》和《量子力學(xué)的普遍原理》,直至今日仍是相對論與量子力學(xué)領(lǐng)域重要的經(jīng)典文獻。1921年,泡利為德國的《數(shù)學(xué)科學(xué)百科全書》撰寫了關(guān)于相對論的長篇綜述文章,愛因斯坦閱讀后評價道:“任何該領(lǐng)域的專家都不會相信,該文出自一個年僅21歲的青年人之手,作者在文中顯示出來的對這個領(lǐng)域的理解力、熟練的數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力、對物理深刻的洞察力、使問題明晰的能力、系統(tǒng)的表述、對語言的把握、對該問題的完整處理及對其評價,使任何一個人都會感到羨慕。”1933年,泡利又為德國的《物理百科全書》撰寫了關(guān)于量子力學(xué)的長篇綜述文章,很快也成為經(jīng)典。這兩篇綜述長文后來都以單行本的方式獨立出版。在泡利生命的最后一年,他又對兩書進行了全面修訂,英文版分別由Pergamon Press和Springer-Verlag再次出版。我們將這兩本書作為“泡利物理學(xué)講義”的第7卷和第8卷一起出版。1994年,Springer-Verlag又出版了同樣由泡利晚年助手查爾斯·恩斯教授編輯的《泡利物理哲學(xué)文集》,此書包含了泡利撰寫的關(guān)于空間、時間與因果性、對稱、泡利不相容原理和中微子等的21篇重在闡述科學(xué)思想與哲學(xué)的文章和演講稿。我們將此書作為“泡利物理學(xué)講義”的第9卷。這套“泡利物理學(xué)講義”對高等院校的學(xué)生與研究人員深刻理解物理原理會有極大的幫助。
作者簡介
沃爾夫?qū)?middot;泡利(Wolfgang E. Pauli),美籍奧地利科學(xué)家、物理學(xué)家,1945年諾貝爾物理學(xué)獎得主。1900年4月25日生于奧地利維也納,畢業(yè)于慕尼黑大學(xué),1958年12月15日,在瑞士蘇黎世逝世,享年58歲。泡利在原子物理學(xué)和量子力學(xué)領(lǐng)域做出了重要貢獻,發(fā)現(xiàn)了“泡利不相容原理”,建立了“中微子”假說,提出了二分量波函數(shù)的概念和著名的泡利自旋矩陣,并在量子場論、固體物理等領(lǐng)域都做了很多杰出的工作。
圖書目錄
Foreword by Victor F. Weisskopf Preface by the Editor Preface by the Students Introduction Part 1. Wave Functions of Force-Free Particles 1. Association of Waves with Particles 2. The Wave Function and Wave Equation 3. The Uncertainty Principle 4. Wave Packets and the Mechanics of Point Particles. Probability Density 5. Measuring Arrangements. Discussion of Examples 6. Classical Statistics and Quantum Statistics Part 2. Description of a Particle in a Box and in Free Space 7. One Particle in a Box. The Equation of Continuity 8. Normalization in the Continuum. The Dirac δ-Function 9. The Completeness Relation. Expansion Theorem 10. Initial-Value Problem and the Fundamental Solution Part 3. Particle in a Field of Force 11. The Hamiltonian Operator 12. Hermitian Operators 13. Expectation Values and the Classical Equation of Motion. Commutation Relations (Commutators) Part 4. More than One Particle 14. More than One Particle Part 5. Eigenvalue Problems. Functions of Mathematical Physics 15. The Linear Harmonic Oscillator. Hermite Polynomials 16. Matrix Calculus Illustrated with the Linear Harmonic Oscillator 17. The Harmonic Oscillator in a Plane. Degeneracy 18. The Hydrogen Atom Part 6. Collision Processes 19. Asymptotic Solution of the Scattering Problem 20. The Scattering Cross Section. The Rutherford Scattering Formula 21. Solution of the Force-Free Wave Equation 22. Expansion of a Plane Wave in Legendre Polynomials 23. Solution of the Schrödinger Equation with an Arbitrary Central Potential 24. The Born Approximation 25. Scattering of Low-Energy Particles Part 7. Approximate Methods for Solving the Wave Equation 26. Eigenvalue Problem of a Particle in a Uniform Field 27. The WKB Method Part 8. Matrices and Operators. Perturbation Theory 28. General Relationship Between Matrices and Operators. Transformation Theory 29. General Formalism of Perturbation Theory in the Matrix Representation 30. Time-Dependent Perturbation Part 9. Angular Momentum and Spin 31. General Commutation Relations 32. Matrix Elements of the Angular Momentum 33. Spin 34. Spinors and Space Rotations Part 10. Identical Particles with Spin 35. Symmetry Classes 36. The Exclusion Principle 37. The Helium Atom 38. Collision of Two Identical Particles: Mott's Theory 39. The Statistics of Nuclear Spins Part 11. Exercises 40. Fundamental Solution for Interval 41. Bound States and Tunnel Effect 42. Kronig-Penney Potential 43. Spherical Harmonics 44. Fundamental Solution for Harmonic Oscillator 45. Angular Momentum 46. Partial Waves 47. The Symmetrical Top Bibliography Appendix. Comments by the Editor Index