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內容簡介
 
《費曼物理學講義》共有三大卷,展現了最偉大的物理教師——費曼博士的獨到見解,以及縱覽物理學的非凡功力。第III卷的主題為量子力學,共有3冊。第 2 冊介紹量子力學的應用:哈密頓矩陣、氨邁射、雙態系統、氫原子超精細分裂、晶格中的傳播、半導體。
 
量子力學有以下的疑問,本書都能讓你豁然開朗:

.量子力學中用機率幅來描述自然,機率幅與機率有什麼關係?
.費米子是什麼?玻色子又是什麼?
.著名的測不準原理,其真正的意義究竟是什麼?
.什麼是氫原子中的超精細結構?
.為什麼電子能夠很容易的通過晶體,好像它們是在真空中一樣?
.半導體與電晶體的原理是什麼?什麼是超導體?
.氫原子的薛丁格方程式如何解釋氫原子光譜?
.化學週期表的原理又是什麼?
.對稱性與守恆律的關係是什麼?


作者簡介
 
理查.費曼 Richard P. Feynman
 
1918年,費曼誕生於紐約市布魯克林區,1942年,從普林斯頓大學取得博士學位。第二次世界大戰期間,他曾在美國設於新墨西哥州的羅沙拉摩斯(LosAlamos)實驗室服務,參與研發原子彈的曼哈坦計畫(ManhattanProject),當時雖然年紀很輕,卻已經是計畫中的重要角色。隨後,他任教於康乃爾大學以及加州理工學院。1965年,由於費曼在量子電動力學的成就,與朝永振一郎(Sin-ItiroTomonaga)、許溫格(JulianSchwinger)兩人,共同獲得該年度的諾貝爾物理獎。

 
 
 
費曼博士為量子電動力學理論解決了不少問題,同時他首創了一個解釋液態氦超流體現象的數學理論。之後,他跟葛爾曼(MurrayGell-Mann)合作,研究弱交互作用(例如貝他衰變),做了許多奠基工作。後來數年,費曼成為發展夸克(quark)理論的關鍵人物,提出了在高能量質子對撞過程中的成子(parton)模型。
 
 
 
在這些重大成就之外,費曼博士把一些基本的新計算技術跟記法,介紹給了物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖,因而改變了基礎物理觀念化與計算的過程,成為可能是近代科學史上,最膾炙人口的一種表述方式。
 
 
 
費曼是一位非常能幹有為的教育家,在他一生所獲多得數不清的各式各樣獎賞中,他特別珍惜1972年獲得的厄司特杏壇獎章(OerstedMedalforTeaching)。《費曼物理學講義》一書最初發行於1963年,當時有位《科學美國人》雜誌的書評稱該書為「……真是難啃,但是非常營養,尤其是風味絕佳,為二十五年來僅見!是教師及最優秀入門學生的指南。」為了增長一般民眾的物理知識,費曼博士寫了一本《物理之美》(TheCharacterofPhysicalLaw)以及《量子電動力學》(Q.E.D.:TheStrangeTheoryofLightandMatter)。他還寫下一些專精的論著,成為後來物理學研究者與學生的標準參考資料跟教科書。
 
 
 
費曼是一位建設性的公眾人物。幾乎家喻戶曉他參與「挑戰者號」太空梭失事調查工作的事跡,尤其是他當眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕,是一場非常優雅的即席實驗示範,而他所使用的道具不過冰水一杯!比較鮮為人知的事例,是費曼博士於1960年代中,在加州大學課程委員會任上所做的努力,他非常不滿當時教科書之庸俗平凡。
 
 
 
僅僅重複敘說費曼一生中,於科學上與教育上的無數成就,並不足以說明他這個人的特色。正如任何讀過他即使最技術性著作的人都知道,他的作品裡外都散發著他鮮活跟多采多姿的個性。
 
 
 
在物理學家正務之餘,費曼也曾把時間花在修理收音機、開保險櫃、畫畫、跳舞、表演森巴小鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字上。他永遠對周圍的世界感到好奇,是位一切都要積極嘗試的模範人物。
 
費曼於1988年2月15日在洛杉磯與世長辭。
 
 
 
羅伯.雷頓 Robert B. Leighton
 
1919年生。加州理工學院學士、碩士,1947年從該校取得物理博士學位。然後留在加州理工學院研究、任教,直到1990年退休,整個學術生涯都在這所學校度過。他參與了許多領域的研究,除了粒子物理的基礎研究,也曾帶建造計火星探測器,還為幾個天文台設計強大的望遠鏡。1997年因神經疾病去世。
 
 
 
馬修.山德士 Matthew Sands
 
1919年生。克拉克大學學士,萊斯大學碩士,1948年從麻省理工學院獲得物理博士學位。隨後於麻省理工學院任教,1950年到加州理工學院,1969年再到加州大學聖克魯?分校教學與研究,直到1985年退休。這期間曾帶領史丹福直線加速器中心的建造工作。退休之後,仍積極投入中小學的教育事務。
 
譯者簡介
 
高涌泉
 
加州大學柏克萊分校物理博士。現任臺灣大學物理學系教授,專長為場論與粒子物理,認為量子力學是最奇妙的學問。喜歡柏拉圖、達爾文、愛因斯坦、費曼、魯迅的作品,也喜歡看各式各樣的電影與棒球比賽。除了學術論文以外,著有《另一種鼓聲:科學筆記》、《武士與旅人:續科學筆記》。


  • 第 8 章 哈密頓矩陣(第9頁)
    • 8-1 機率幅與向量(第10頁)
    • 8-2 分解態向量(第13頁)
    • 8-3 世界的基底狀態是什麼?(第18頁)
    • 8-4 狀態如何隨時間改變(第22頁)
    • 8-5 哈密頓矩陣(第27頁)
    • 8-6 氨分子(第30頁)
  • 第 9 章 氨邁射(第39頁)
    • 9-1 氨分子的狀態(第40頁)
    • 9-2 靜電場中的分子(第47頁)
    • 9-3 在隨時間變化的電場中的躍遷(第56頁)
    • 9-4 共振時的躍遷(第61頁)
    • 9-5 共振之外的躍遷(第65頁)
    • 9-6 光的吸收(第67頁)
  • 第 10 章 其他的雙態系統(第71頁)
    • 10-1 氫分子離子(第72頁)
    • 10-2 核力(第82頁)
    • 10-3 氫分子(第86頁)
    • 10-4 苯分子(第92頁)
    • 10-5 染料(第96頁)
    • 10-6 自旋 1 / 2 粒子在磁場中的哈密頓矩陣(第98頁)
    • 10-7 磁場中的自旋電子(第102頁)
  • 第 11 章 更多的雙態系統(第109頁)
    • 11-1 包立自旋矩陣(第110頁)
    • 11-2 把自旋矩陣當成算符(第119頁)
    • 11-3 雙態方程式的解(第125頁)
    • 11-4 光子的偏振(第127頁)
    • 11-5 中性 K 介子(第134頁)
    • 11-6 推廣至 N 態系統(第150頁)
  • 第 12 章 氫原子超精細分裂(第157頁)
    • 12-1 兩個自旋 1 / 2 粒子系統的基底狀態(第158頁)
    • 12-2 氫原子基態的哈密頓算符(第162頁)
    • 12-3 能階(第171頁)
    • 12-4 季曼分裂(第175頁)
    • 12-5 磁場中的狀態(第182頁)
    • 12-6 自旋 1 的投影矩陣(第187頁)
  • 第 13 章 晶格中的傳播(第193頁)
    • 13-1 一維晶格中的電子狀態(第194頁)
    • 13-2 具有明確能量的狀態(第199頁)
    • 13-3 含時狀態(第206頁)
    • 13-4 三維晶格中的電子(第208頁)
    • 13-5 晶格中的其他狀態(第211頁)
    • 13-6 晶格缺陷造成的散射(第213頁)
    • 13-7 被晶格缺陷所陷捕(第217頁)
    • 13-8 散射機率幅與束縛態(第219頁)
  • 第 14 章 半導體(第223頁)
    • 14-1 半導體中的電子與電洞(第224頁)
    • 14-2 雜質半導體(第232頁)
    • 14-3 霍爾效應(第237頁)
    • 14-4 半導體接面(第240頁)
    • 14-5 半導體接面的整流(第245頁)
    • 14-6 電晶體(第248頁)
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