想要了解量子力學,有哪些通俗易懂點的讀物?

如題,想學習了解關於量子力學方面知識,但自己大學專業和這個無關聯,物理專業基礎知識也較為匱乏,希望可以有人推薦一些對於非專業人士來說可以清晰了解和學習量子力學知識的書籍,謝謝。


《上帝擲色子么》像小說一樣通俗的講解了量子力學發展的歷史,可以讓人比較輕鬆的了解量子力學到底是做什麼的,裡面基本沒有涉及數學,有關其中具體的公式推導可參考書後參考文獻


有本比較經典的科普書籍:《量子物理史話》-——曹天元。

題中明確說了「通俗易懂」,底下卻還有這麼多人推薦物理教材。看來高中語文教育依然任重而道遠。


1、量子力學概要

量子力學與經典物理的主要區別在於:量子力學裡對系統進行測量時所能獲取的信息比經典物理更少,某些物理量不能同時測得確定的值。你可以在某時刻測得某個粒子的坐標,或者也可以測得它的動量,但如果先測出了坐標,然後馬上測量它的動量,緊接著再測一次它的坐標,那麼你會發現第二次測出來的坐標值與第一次可能相差甚大,並且這個值在重複實驗中並不是固定的,也就是說是隨機的,這跟符合我們經驗的經典物理區別很大。由此我們看出某時刻系統的狀態也不再由物理量(坐標,動量等)的值來確定,而是由這些物理量中可以同時測量的那些量(比如三個空間坐標)取各個值的概率分布來決定。這個分布函數稱為波函數,一般系統的波函數隨時間的變化由薛定諤方程來決定。研究一個量子系統需要做的事情之一就是求解它的薛定諤方程,一旦求出了波函數,就可以預言系統在以後時刻的行為。在求解波函數的過程中,順帶也能解出系統可能的能量,所有可能能量的集合稱為系統的能譜。能譜的重要性可以從下面的例子看出:

分子中的電子由於被束縛在一定範圍內,其能譜是離散的,在一般情況下,現實中的這些電子都處於具有最低能量的狀態,如果取某種稀薄的氣體加熱之,那麼氣體分子中的電子就會受到激發,有可能進入到具有更高能量的狀態,但是進入到高能態後,由於電子會和現實中無處不在的電磁場發生相互作用,它有很大的概率重新躍回低能態。在從高能態躍回低能態的過程中,會有能量以電磁輻射的形式從分子中發射出來,由於電磁輻射的能量跟頻率成正比,發射出的這些電磁輻射的頻率也只能取離散的值。讓這些電磁輻射經過一個三稜鏡,就可以把其中不同頻率的輻射光區分開來,並可以用儀器測出它們的頻率的具體值。測得的這些頻率的集合稱為這種氣體分子的發射譜,通過分析發射譜可以得到關於分子結構的信息。

另外,量子力學裡面比較著名的定理有:

  • 海森堡不確定性原理:粒子的坐標和動量的標準差之積不小於某個常數。(由於坐標和動量具有概率分布,所以涉及到標準差)
  • 泡利不相容原理:如果系統包含兩個或兩個以上的同種費米子(比如兩個電子),那麼系統的波函數對於這些費米子的量子數(即物理量的取值,比如坐標、自旋)必須是反對稱的。

2、以上粗略地概括了量子力學的內容,如果要了解量子力學相關的實驗,可以看下Wikipedia的這些詞條:

Black-body radiation; Double-slit experiment; Stern-Gerlach experiment

如果要了解相關的歷史,可以看下Weinberg的 Lectures On Quantum Mechanics 的第一章,或者看下阿伯拉罕·派斯的《基本粒子物理學史》。

3、如果題主還需要了解量子力學的數學體系、性質和計算方法,那就得系統地學習相關書籍了。通俗點的有David Griffiths的《量子力學概論》和Feynman的《費曼物理學講義》第三卷。


在我看來最通俗易懂的讀物是櫻井的現代量子力學 不要看到現代就覺得很難 實際上只需要1知道一些簡單的複數 三角函數 和微積分知識就能夠看懂第一章 而本書的第一章相當的1精華 能讓你對量子力學建立起正確的物理圖像觀念

如果你真的想了解正確的含義 一定要看這本書 我就是這本書入門的


中文版的,最好的科普是量子力學史話,最簡單經典的入門書是量子力學導論。


學了量子力學很多年,也很多遍了。有點不同的意見,那就是你越是想要通俗易懂的了解這門科學,你距離真實的情況就越遠!先不展開說了!


建議看科普視頻,這樣理解其實比看書更容易,如果要深入研究的話,再考慮找專業書籍。


高等數學,線性代數,理論力學,原子物理,數理方程 祝好運


我也不是物理專業的,但是對量子力學也比較感興趣,也在自學,你可以參考一下。讀的書是:《實變函數與泛函分析基礎》淘寶隨便買的和《量子力學》大學課本。哪個出版社不重要,要先看數學。如果高數基礎不紮實,就先複習高數。量子力學並不通俗啊,沒有數學基礎很難理解清楚的。有了數學基礎,也許就很通俗了吧。

Fsdn的回答很好,不過也需要數學基礎。


推薦閱讀:

穿越到未來是一種怎樣的體驗?
為何在激光理論中一般不額外考慮真空零點場對原子擾動的貢獻?為何原子不會出現「自發吸收」現象?
光束分束器(Beam Splitter) 3. 量子光學描述以及對Fock態的變換
二次量子化的第一次和第二次分別具體指哪個步驟?
泡利矩陣如何推導?

TAG:物理學 | 量子 | 量子物理 | 原子 | 高等量子力學 |