1. 怎样才能使一个物理小白学会量子力学
“量子”概念经常出现在我们的生活中。媒体报道中经常能够见到量子通信、量子计算;电影中经常出现量子纠缠、量子传输;广告中也经常出现这量子、那量子。对于绝大多数人来说并没有接受过量子力学的课程学习,如今若是不理解一些量子概念似乎要跟不上时代了,对于要为自己充点量子力学知识的“物理小白”们该看哪些量子力学方面的书籍呢?
目前读手机的人越来越多,读书的人越来越少。自媒体的崛起丰富了人们的学习方式,不过我个人不建议物理小白们通过自媒体去了解量子力学的基本概念。自媒体鱼龙混杂,有不少自媒体为博取眼球动不动就拿量子概念胡说八道,一些无良商家也动不动给自己的商品贴上“量子”标签以显得高大上。要学习量子力学,建议从面向青少年的关于量子的科普读物开始,一点点地深入理解量子世界。
2. 如何自学高等物理学.如量子物理
在假定你有良好的数学和力学,原子物理学的情况下:
1.看相关历史,推荐曹天元的《量子物理学史话》
2.较浅的教材,feynman物理学讲义第三卷
3.周世勋的量子力学
4.曾谨言的量子力学
5.朗道的量子力学
6.Sakurai的Advanced Quantum Mechanics
这些够你看的了,看完你就水平极高了
3. 如何初学量子力学
我回答过类似的问题,直接拿过来给你看好了
1、光的量子化,
光的传播不能用经典的粒子和波来理解,表现在光子具有波粒二象性,运动类似电磁波的传输,但是又具有粒子的能量动量特性(例如在能及跃迁过程)
2、测不准原理,
可以完全从数学角度来理解,对于一个波,你肯定不能说这个波在空间的那个点,也不能说这个波的动量是什么值(坐标理解为位置,动量理解为波矢),如果学过傅里叶变换就更好讲了,对于傅里叶变换,总存在一个变换极限,这个变换极限和测不准原理是对应的。
3、波包的塌缩,
量子力学描述粒子都可以用波包,波包在测量前是一个概率波,测量以后就塌缩了,这是量子力学和经典力学的本质差别。对应就是统计里面的统计量二重性。
4、隧穿理论,
经典力学里面粒子处在势井中是不会出来的,但是量子力学里面,在势井力动能可以为负,所以就会从势井里面跃迁出来,这叫做隧传理论。
最基本的就是这些内容,单纯从数学或者从物理都可以来理解,美国cal-tech有个搞实验的大神没学过量子论照样可以全部实现所有量子力学的实验结果,所以没有必要纠结于公式
4. 怎么自学量子力学
学量子力学最好的方法就是用右脑,多思考多联想,不要陷入数学。
学好量子力学需要做到两件事:
掌握描述量子力学时用到的数学工具。
2. 理解用量子力学描述物理系统的思想方法。
学好量子力学需要掌握的数学工具如下:
1. 一些基本的数学分析知识,包括基础的实变函数,复变函数,常微分和偏微分方程等。这些我认为任何理科的高等数学或者数学分析课程都会涵盖。
2. 对一些基本的特殊函数的了解,如球谐函数,贝塞尔函数等。这些在物理系本科所开的数学物理方法课程中会有介绍,当然自行查阅亦无不可。
3. 对于线性代数基础概念比较好的理解,包括线性空间,子空间,正交,基,矩阵和线性变换,本征值和本征向量。尤其要建立起矩阵就是变换,和本征向量转化为基的概念,因为这是描述量子力学的基础。这些概念在本科的线性代数课程中也应该清晰明了的建立起来。
4. 最好有一点群论的基础,对理解对称性会有帮助。
以上是关于学习量子力学需要掌握的数学工具,因为看起来是你的难点,所以我多花了一点笔墨。在掌握了这些基本的数学工具后,学习量子力学就是一个理解其物理思想,即用算符和态描述物理系统的方法的过程。对此 有几点建议:
1. 找一本好的教材。如果你是物理科班出身,我不曾谨言的量子力学教程(更加不他的习题集),不程檀生的现代量子力学教程;Sakurai的Modern Quantum Mechanics,尤其是前三章,直接从量子力学的思考方式出发,导出一系列物理量的思维轨迹非常精彩。
2. 关注算符和物理量的推导,尤其是角动量。
3. 一定要做习题。
4.在学习量子力学的过程中,你会遇到无穷无尽的形而上的困惑,或者自己无法理解的概念。我的建议是少思考些哲学,多关注下量子力学是怎样用来描述某个特定的物理体系,从而解决这个体系下的实际问题。归根到底,量子力学不是一种哲学,而是我们描述世界的一种方法。
5. 量子力学具体怎么学习
学量子力学最好的方法就是用右脑,多思考多联想,不要陷入数学。
学好量子力学需要做到两件事:
1. 掌握描述量子力学时用到的数学工具。
2. 理解用量子力学描述物理系统的思想方法。
学好量子力学需要掌握的数学工具如下:
1. 一些基本的数学分析知识,包括基础的实变函数,复变函数,常微分和偏微分方程等。这些任何理科的高等数学或者数学分析课程都会涵盖。
2. 对一些基本的特殊函数的了解,如球谐函数,贝塞尔函数等。这些在物理系本科所开的数学物理方法课程中会有介绍,当然自行查阅亦无不可。
3. 对于线性代数基础概念比较好的理解,包括线性空间,子空间,正交,基,矩阵和线性变换,本征值和本征向量。尤其要建立起矩阵就是变换,和本征向量转化为基的概念,因为这是描述量子力学的基础。这些概念在本科的线性代数课程中也应该清晰明了的建立起来。
4. 最好有一点群论的基础,对理解对称性会有帮助。
以上是关于学习量子力学需要掌握的数学工具,在掌握了这些基本的数学工具后,学习量子力学就是一个理解其物理思想,即用算符和态描述物理系统的方法的过程。对此 有几点建议:
1. 找一本好的教材。如果你是物理科班出身,我不推荐曾谨言的量子力学教程(更加不推荐他的习题集),不推荐程檀生的现代量子力学教程;推荐Sakurai的Modern Quantum Mechanics,尤其是前三章,直接从量子力学的思考方式出发,导出一系列物理量的思维轨迹非常精彩。
2. 关注算符和物理量的推导,尤其是角动量。
3. 一定要做习题。
4.在学习量子力学的过程中,会遇到无穷无尽的形而上的困惑,或者自己无法理解的概念。少思考些哲学,多关注下量子力学是怎样用来描述某个特定的物理体系,从而解决这个体系下的实际问题。归根到底,量子力学不是一种哲学,而是我们描述世界的一种方法。
本回答由科学教育分类达人 顾凤祥推荐
14 评论 分享 举报
carreragtr
2007-12-03
下面这是我对量子的体会:
首先送给你一句话,是美国现代最有名的物理学家之一费曼说过:“有人说世界上只有三个人能懂得相对论,那么对于量子力学,我敢肯定地说,没有有人会懂”, 这也是我开始学习量子力学时候老师给我们讲的,量子力学的特点就是他的抽象和矛盾。从一开始的基本原理到基本实验事实:单电子的双缝干涉(听起来就不合逻辑,但是事实就是如此),所以任何学习量子力学的人,不应该把精力放在如何更好的从逻辑上去理解量子力学,因为其本身就是不可以用逻辑解释的,我们应该去接受那些看似不可思议的假设和实验事实,然后以此为前提是用逻辑推导和数学技巧去解决实际问题,这才是学习量子力学的要务!
量子力学主要有三种数学体系:波动力学、矩阵力学和路径积分,我们通常在前面几章会更多的使用到波动力学理论,是以振动理论为基础的,所以可以看微分方程的书籍获得所需要的理论基础;矩阵力学是海森堡建立的,起初他自己也不知道这个的物理含义,直到人们提出了希尔伯特空间,把算符和波函数都放在这个空间里才理解了量子力学的矩阵描述,所以线性代数对于矩阵力学的理解至关重要! 对于最后一个由费曼一手建立的解释,属于边缘理论,一般书里不会讲的,除非你很感兴趣可以看一下曾谨言的量子力学第二卷里面有述及。
对于教材,你可以先从导论看起,培养自己的兴趣,兴趣很重要,因为量子力学的难度和抽象程度足以让所有不热爱它的人望而却步,只有你喜欢他,你才能够抱着一种轻松的心态去面对这些艰涩难懂的概念理论!切记! 导论我推荐一本国外人写的 名字忘记了 书名就是量子力学导论。然后课本你可以看复旦苏汝铿的《量子力学》比较详细的一本书,对你打下基础有利!
补充一下,一定要学好狄拉克符号!这个东西不仅有助于让你事半功倍的表达量子力学关系式,还有助于你更好的理解量子力学!!最后祝你好运 :)
6. 量子力学怎么学习
学量子力学最好的方法就是用右脑,多思考多联想,不要陷入数学。
学好量子力学需要做到两件事:
1. 掌握描述量子力学时用到的数学工具。
2. 理解用量子力学描述物理系统的思想方法。
学好量子力学需要掌握的数学工具如下:
1. 一些基本的数学分析知识,包括基础的实变函数,复变函数,常微分和偏微分方程等。这些我认为任何理科的高等数学或者数学分析课程都会涵盖。
2. 对一些基本的特殊函数的了解,如球谐函数,贝塞尔函数等。这些在物理系本科所开的数学物理方法课程中会有介绍,当然自行查阅亦无不可。
3. 对于线性代数基础概念比较好的理解,包括线性空间,子空间,正交,基,矩阵和线性变换,本征值和本征向量。尤其要建立起矩阵就是变换,和本征向量转化为基的概念,因为这是描述量子力学的基础。这些概念在本科的线性代数课程中也应该清晰明了的建立起来。
4. 最好有一点群论的基础,对理解对称性会有帮助。
以上是关于学习量子力学需要掌握的数学工具,因为看起来是你的难点,所以我多花了一点笔墨。在掌握了这些基本的数学工具后,学习量子力学就是一个理解其物理思想,即用算符和态描述物理系统的方法的过程。对此 有几点建议:
1. 找一本好的教材。如果你是物理科班出身,我不推荐曾谨言的量子力学教程(更加不推荐他的习题集),不推荐程檀生的现代量子力学教程;推荐Sakurai的Modern Quantum Mechanics,尤其是前三章,直接从量子力学的思考方式出发,导出一系列物理量的思维轨迹非常精彩。
2. 关注算符和物理量的推导,尤其是角动量。
3. 一定要做习题。
4.在学习量子力学的过程中,你会遇到无穷无尽的形而上的困惑,或者自己无法理解的概念。我的建议是少思考些哲学,多关注下量子力学是怎样用来描述某个特定的物理体系,从而解决这个体系下的实际问题。归根到底,量子力学不是一种哲学,而是我们描述世界的一种方法。
7. 我想自学完整的量子力学,我该怎么学
要想学习量子力学,首先要明确目的。如果不是从事物理相关工作研究,只是兴趣,那还不如看看科普书籍或者旧量子论的内容。如果有需要系统学习量子力学,那么你首先要做一些数学准备。微积分是必须的,而且要熟练,至少要有多元微积分的水平。然后是线性代数,矩阵在量子力学里面很常见。然后是数学物理方法,包括复变函数论(至少熟练掌握高中竞赛的复数内容,尤其是欧拉公式)和偏微分方程(常微分方程在微积分里会学到)。到这里量子力学必备的数学基础齐全了。再准备一本权威的量子力学教材。曾谨言、周世勋、钱伯初等老师写的量子力学教材都非常不错,值得一看。大体内容有旧量子论、薛定谔方程与波函数、一维问题、算符与表象理论、力学量随时间的演进、中心力场、自旋、微扰论与变分法、量子跃迁、散射、多粒子体系等。丰富多彩。学完量子力学你会掌握更多数学方法,尤其是狄拉克搞出的那一套。这是量子力学比较基本的内容,看懂原理配合书后习题肯定没问题了。一般学生到这里也差不多了。后续还有一门高等量子力学,是研究生课程。研究相对论量子力学等内容,和狄拉克有很大关系。研究生阶段还有量子光学等课程。
8. 如何自学量子力学
自学量子力学并不难,最主要是靠坚持。网上有大量的量子力学教程,好比如哔哩哔哩里面就有很多教学课程,而且很多是免费的。
9. 萌新怎么学量子物理
这个题目距离我第一次看到已经很久了,不过当初我还没资格回答这个问题,现在也许有了一点资格。
首先我是非物理专业的,也没有旁听过物理系的课。
所以以下是一份详尽的学习指南,学习预设起点是你念过高中。
首先,高数和线代是没的说的,高数的教材很多,都还行。线代严重推荐《linear algebra done right》这本书有中文译本,人民邮电出版社《线性代数应该这样学》。这本书完爆同济的线代教材,学完之后你会对向量空间,本征值和算子等有足够的了解,而这些正是你学量子时最需要的线代的知识。至于同济的,似乎完全忽略这些内容。。。PS:这本书的答案你可以在网上轻松找到,虽然是英文的,但是数学词汇都很简单。
然后是普通物理。推荐新概念物理教程以及其配套的答案(既然是自学,我怎么可能推荐给你没有答案的书,没有答案的自学是丧心病狂啊。。。添一句吧,本人对普通物理的光学和原子物理没太大兴趣,所以没怎么学,所以如果你真的只想学量子的话,嗯,我可以偷偷告诉你:跳过这两本。)
接下来是四大力学了,如果只是单纯的学习量子力学,那么你应该可以不用先学统计物理。
理论力学推荐国内的金尚年的(因为有答案啊!而且书本身确实蛮好),但是除此之外我还要力荐给你朗道十册的第一卷,非常薄,但不要小看它,我觉得完全可以用这“本书的价值超过同等质量的黄金”来形容。小小的一本书,看完之后的那种通透感真是无以言喻的。况且这本书里的题目作者也都给出了答案。
然后数学物理方法和电动力学都要开始学习了,这两门课说实在的就美感而言我觉得不如其它三大力学。
先说数学物理方法,我尝试的去自学了名气很大的梁昆淼的书,然后没看下去,实在是太不好看了。所以我这里推荐给你的是一本英文书:Mathematical methods for physics and engineering. 作者是Riley。这本书世界图书出版公司有引入,不过好像亚马逊什么的都买不着了,孔夫子二手网好像有,或者你能在你们学校图书馆找到。这本书真的 非常非常非常 适合自学。不仅写的好,而且有答案!实际上你完全可以用这一本书来学习本科阶段物理专业需要的所有数学(包括高数和线代,不过线代我还是偏爱前面提到的那本,因为很严谨,很有数学味,我看完后才意识到我之前学的数学基本可以说幼稚的可笑。)很抱歉这本书没有中文译本,额,兴许哪天我会把它翻译过来(做白日梦中。。)。但是既然想学物理学好英语是前提,没有英语的物理是走不远的。
然后说电动力学,强烈推荐格里菲斯的电动力学导论,世图一样有引入,还是英文的。这本书非常适合自学,讲解非常的详细,作者本身也很诙谐,经常能逗你一笑,而且网上还是能找到答案!(我要给所有提供答案的物理书撒花!!)不过得吐槽一句:题目好多,刚开始认真做,到后来就开始犯懒了,这本书我到现在最后几章都没看完。所以自学物理智商什么的才不是最重要的,最重要的是你的一份热爱和坚持。
总结一下上面两门课程,它们真的非常非常繁琐,你会解拉普拉斯方程解到把自己恶心到,这种时候试着提醒一下自己物理的美吧。
接下来就是量子力学的时刻啦!第一次学量子必然是格里菲斯的量子力学概论(这本书既有影印的,也有翻译的,当然啦,网上还是能找到答案的)作者在这本书的序言就提到了:这本书是先让你学会 做 量子力学,而不是 想 量子力学。作者也考虑到了这个部分,因此在第一章就提到了对于量子力学的三个解释,你需要做的就是承认一些基本假设,然后学会怎么解题目。其实我自己最后几章也看的很散漫,不能算认真看完,格里菲斯这家伙的书的题目真的好多啊,哭。。
当然啦,也许你比我有能耐多了,认真地搞定了概论,按理接下来我就没什么资格再推荐了。但是前不久科学出版社 狄拉克的《量子力学原理》我刚刚入手,大家的书自然心痒难耐,最近一直研读中,虽然只看到三分之一,但真的非常非常推荐这本书(我看到一小半的时候忍不住在封面写下:微言大义四个大字,嗯,就是脑残花痴的感觉)。通过它你会看到一个物理理论究竟是如何刚开始从实验现象出发,然后做出一些基本假设,同时为了描述你的物理理论,如何去构建你需要的数学结构(没错,就是线性代数!),接下来再赋予数学对象以物理意义,然后进行推导。这个过程真心的太美了!其中每一步都非常严谨,每一块砖头你都清晰可见,直至整栋大厦的建造完成。而这一切的宏伟其实却又只是建立在几个基础的假设之上。等到了这一步,我想你的三观已经和开头高中毕业的级别不一样了,你可以尝试去用量子理论去解释身边的现象,至于自己思考,其实我觉得没有太多自己思考的成分,因为大多数时候都是你在努力思考那些物理学家的想法,而一旦想明白就会有一种佛家大彻大悟的快感。
10. 普通人学习量子力学,应该如何简单的入门
我认为对于普通人来说最简单的入门办法就是能够在一些网站上搜索一些视频资源来观看,因为在这种情况之下是有专门的人进行讲解的,而且这些都是来自全国各地优秀的人才。在我们学习量子力学的时候,其实是感觉非常难的,但是在这些老师的讲解之下,我们会通俗的理解,所有的知识点基本上是没有任何的阻碍的,只需要带着脑子思考,就能够获得一个很好的知识体系。
量子力学即使对于我来说是非常重要的,因为生活当中的很多现象都是可以利用量子力学来进行解释的,这也是很多人在没事的时候就学习量子力学的原因,反正我最近也一直在学量子力学,我认为这些理论还是非常有趣的,并且可以调动我的大脑去思考这些知识点。