Квантовая механика (550,00 руб.)

Первый автор	Байков Ю. А.
Авторы	Кузнецов В. М.
Издательство	М.: Лаборатория знаний
Страниц	294

550,00р Предпросмотр

ID	443595
Аннотация	Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов в области наукоемких технологий, связанных с квантовой физикой микромира, в частности для подготовки студентов по направлению «Наноматериалы и нанотехнологии». В книге подробно изложены основные виды формализма квантовой механики, включая операторную алгебру, матричную механику и скобочный аппарат Дирака. Значительное внимание уделено приближенным квантово-механическим методам, широко применяемым в квантовой химии. В соответствии с требованиями новых образовательных стандартов в книгу включены элементы развивающегося направления квантовой механики, а именно квантовой теории кубитов, которое связано с проектированием и созданием в будущем квантовых компьютеров. Достаточное место отведено технике конкретных квантово-механических вычислений.
Кем рекомендовано	Научно-методическим советом по физике Министерства образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим направлениям подготовки и специальностям
Кому рекомендовано	Для студентов и аспирантов высших технических учебных заведений, а также преподавателей физики и других естественнонаучных дисциплин в технических вузах.
ISBN	978-5-93208-719-0
УДК	530.1
ББК	22.31

Байков, Ю.А. Квантовая механика : учеб. пособие / В.М. Кузнецов; Ю.А. Байков .— 4-е изд. (эл.) .— Москва : Лаборатория знаний, 2024 .— 294 с. — Деривативное эл. изд. на основе печ. аналога (М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013); Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 294 с.); Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10" .— ISBN 978-5-93208-719-0 .— URL: https://rucont.ru/efd/443595 (дата обращения: 10.10.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Саркисов ввеДение Современное�состояние�науки�о�материалах�требует�глубоких�и�прочных�знаний�в�области�фундаментальных�достижений�физики�и�химии�микромира �Поскольку�объем�поступающей�научной�информации�из�года�в�год�растет,�возникает� проблема� систематизации�и� упорядочения� известных� ранее� научных� данных� с� вновь� приобретаемыми � В� последнее� время� большую� значимость� приобрели�вопросы,�связанные�с�нанотехнологиями�и�получением�на�их�основе�различных�наноматериалов �Для�решения�многих�практических�задач�в�этой� области�требуются�специалисты�с�достаточно�широким�кругозором�в�областях� физики�и�химии�микромира �В�силу�того,�что�физические�и�химические�процессы,�происходящие�в�микромире,�основаны�на�формализме�квантовой�механики,�возникает�проблема�изложения�этой�дисциплины�с�учетом�современных� достижений�в�ее�развитии �Предлагаемая�книга�основана�на�курсе�лекций,�читаемых�студентам�РХТУ�им �Д �И �Менделеева�по�направлениям�подготовки,� требующим�прохождения�углубленного�курса�физики,�частью�которого�является�квантовая�механика Одна�из�важнейших�целей,�стоящих�перед�авторами,�состояла�в�том,�чтобы� дать�читателю�ясное�понимание�формализма�квантовой�механики,�в�частности,�операторной�алгебры�и�матричной�механики,�для�решения�прикладных� вычислительных�задач,�неизбежно�возникающих�при�исследовании�процессов� молекулярно-атомных�взаимодействий�в�веществе,�которые�составляют�основу�физики�и�химии�микромира �Особое�внимание�было�уделено�описанию�различных�приближенных�подходов�квантово-механического�формализма,�играющих�значительную�роль�при�проведении�конкретных�квантово-механических� вычислений�и�оценок�физических�параметров�в�атомных�и�молекулярных <...>

Квантовая_механика_(2).pdf

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Квантовая_механика_(2).pdf

УДК 530.1 ББК 22.31 Б18 Байков Ю. А. Б18 Квантовая механика : учебное пособие / Ю. А. Байков, В. М. Кузнецов. — 4-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2024. — 294 с. — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный. ISBN 978-5-93208-719-0 Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов в области наукоемких технологий, связанных с квантовой физикой микромира, в частности для подготовки студентов по направлению «Наноматериалы и нанотехнологии». В книге подробно изложены основные виды формализма квантовой механики, включая операторную алгебру, матричную механику и скобочный аппарат Дирака. Значительное внимание уделено приближенным квантово-механическим методам, широко применяемым в квантовой химии. В соответствии с требованиями новых образовательных стандартов в книгу включены элементы развивающегося направления квантовой механики, а именно квантовой теории кубитов, которое связано с проектированием и созданием в будущем квантовых компьютеров. Достаточное место отведено технике конкретных квантово-механических вычислений. Для студентов и аспирантов высших технических учебных заведений, а также преподавателей физики и других естественнонаучных дисциплин в технических вузах. УДК 530.1 ББК 22.31 Деривативное издание на основе печатного аналога: Квантовая механика : учебное пособие / Ю. А. Байков, В. М. Кузнецов. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. — 291 с. : ил. — ISBN 978-5-9963-1159-0. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-93208-719-0 © Лаборатория знаний, 2015

Стр.3

Оглавление Предисловие �� 6 введение�� 7 глава 1. Операторное представление квантовой механики�� 9 1 1 � �Квантово-механические�постулаты �Собственные�функции� и�собственные�значения�квантово-механических�операторов � Уравнения�Лагранжа�и�Гамильтона�� 9 1 2 � �Волновая�функция�и�ее�интерпретация�в�связи�с�измерениями �� 16 1 3 � �Классификация�операторов�квантовой�механики �� 23 1 4 � �Основное�уравнение�квантовой�механики �Гамильтониан�и�оператор� импульса �� 28 1 5 � �Уравнение�Шредингера �Собственные�функции�и�собственные� значения�оператора�энергии�и�их�свойства�� 35 1 6 � �Стационарные�состояния �Общее�решение�уравнения�Шредингера� в�произвольный�момент�времени �Теорема�Эренфеста �� 39 1 7 � �Задача�двух�тел�в�системе�центра�масс�� 46 1 8 � �Атомные�структуры�в�системе�центра�масс�� 48 1 9 � �Приближение�Борна—Оппенгеймера�� 54 1 10 � ��Молекулярные�структуры�в�приближении�Борна—Оппенгеймера�� 57 1 11 � ��Собственные�функции�и�собственные�значения�оператора�импульса � Условия�нормировки�в�случаях�ограниченного�и�неограниченного� пространства �Дельта-функция�Дирака�и�ее�свойства�� 59 1 12 � ��Разложение�волновой�функции�по�собственным�функциям� оператора�импульса�системы,�обладающим�свойством�полноты �� 64 1 13 � ��Собственные�функции�и�собственные�значения�оператора�координаты�� 67 1 14 � ��Коммутаторы�и�антикоммутаторы�квантовой�механики �Движение� заряженной�нерелятивистской�частицы�в�произвольном� электромагнитном�поле �Оператор�силы�Лоренца�в�квантовой�механике��70 1 15 � ��Соотношения�неопределенностей�для�канонически�сопряженных� величин�� 77 глава 2. Матричное представление квантовой механики � �� 84 2 1 � �Матрицы�и�их�свойства �Нулевая,�единичная�и�постоянная�матрицы� �� 84 2 2 � �Преобразование�матриц�и�их�диагонализация �� 87 2 3 � �Свойства�эрмитовых�и�унитарных�матриц �Матрица�унитарного� преобразования �� 89 2 4 � �Матрица�энергии�и�ее�координатное�представление �Представление� волновой�функции�в�виде�унитарной�матрицы�� 97 2 5 � �Уравнения�движения�в�операторной�и�матричной�формах � Интегралы�движения �Оператор�четности�как�интеграл�движения�� 101

Стр.4

4� Оглавление 2 6 � �Система�собственных�функций�оператора�энергии�как�унитарная�� матрица�� 104 глава 3. «Бра-кет» формализм Дирака�� 107 3 1 � �«Бра-»�и�«кет-векторы»�Дирака�и�их�свойства� �� 107 3 2 � �Аналогия�«бра-кет»�формализма�с�матричным�представлением� квантовой�механики �Гипервириальная�теорема�� 108 3 3 � �Проекционные�операторы �След�проекционного�оператора�� 112 3 4 � �Разложение�единицы�через�проекционные�операторы�� 115 3 5 � �Спектральное�разложение�эрмитовых�и�неэрмитовых�операторов� по�их�собственным�векторам�в�«бра-кет»�формализме� �� 116 3 6 � �Однородные�функции�и�теорема�Эйлера�для�однородных�функций� �� 118 3 7 � �Теорема�вириала�в�классической�механике �� 119 глава 4. вариационный принцип в квантовой механике�� 121 4 1 � �Среднее�значение�энергии�основного�состояния�квантовой�системы� �� 121 4 2 � �Связь�вариационного�принципа�с�уравнением�Шредингера�� 123 4 3 � �Вариационный�принцип�для�возбужденных�состояний � �� 125 4 4 � �Дифференциальная�теорема�Гельмана-Фейнмана�� 127 4 5 � �Интегральная�теорема�Гельмана-Фейнмана � �� 128 4 6 � �Теорема�вириала�в�квантовых�системах�с�однородной�потенциальной� энергией� �� 130 4 7 � �Связь�вариационного�принципа�с�изменением�масштаба� пространственных�координат�� 133 4 8 � �Теорема�вириала�в�приближении�Борна—Оппенгеймера�� 135 глава 5. Теория возмущений �� 139 5 1 � �Невырожденная�теория�возмущений � �� 139 5 2 � �Резольвента�и�ее�применение�в�теории�возмущений � �� 142 5 3 � �Теорема�Вигнера �Вычисление�точных�поправок�к�энергии �� 146 5 4 � �Вариационный�метод�в�теории�возмущений �� 151 5 5 � �Вырожденная�теория�возмущений �� 155 5 6 � �Теория�возмущений�Бриллюэна—Вигнера �� 158 5 7 � �Сравнение�различных�методов�теории�возмущений�� 161 глава 6. Момент импульса и его представление в квантовой механике� �� 168 6 1 � �Операторы�компонент�момента�импульса�и�их�коммутаторы �� 168 6 2 � �Собственные�функции�оператора�момента�импульса�� 172 6 3 � �Собственные�значения�оператора�момента�импульса�и�его�компонент� �� 175 6 4 � �Матричное�представление�момента�импульса�и�его�проекций�� 178 6 5 � �Выражения�для�матричных�элементов�операторов�компонент� момента�импульса�� 181 6 6 � �Сложение�операторов�момента�импульса�и�его�компонент � �� 184 глава 7. Тождественные частицы и спин. Квантовомеханические спиноры�� 188 7 1 � �Симметричные�и�антисимметричные�волновые�функции�квантовых� систем�� 188 7 2 � �Линейные�комбинации�несимметризованных�волновых�функций � Различимость�тождественных�частиц� �� 189

Стр.5

Оглавление� 5 7 3 � �Детерминант�Слэтера�и�принцип�Паули�для�тождественных�частиц�� 191 7 4 � �Спин-орбитали� �� 194 7 5 � �Спиновые�состояния�многоэлектронных�систем� �� 196 7 6 � �Операторы�перестановок�и�антисимметризации�� 201 7 7 � �Понятие�проекционного�оператора� �� 203 7 8 � �Оператор�антисимметризации�и�его�коммутационные�свойства� �� 206 7 9 � �Спиновые�функции�электрона�и�их�представление�в�матричной�форме� �� 208 7 10 � �Двух-�и�трехэлектронные�спиновые�функции� �� 210 7 11 � ��Симметричные�и�антисимметричные�спиноры�двух-� и�трехэлектронных�систем�� 212 глава 8. Квантово-механическое описание состояний атомов легких и тяжелых химических элементов�� 215 8 1 � �Атом�водорода �Собственные�функции�(водородные�орбитали)� и�собственные�значения�оператора�Гамильтона�для�атома�водорода� и�водородоподобных�атомов�� 215 8 2 � �Самосогласованное�поле �Обменное�взаимодействие�электронов� в�атоме�гелия�и�молекуле�водорода�� 224 8 3 � �Вариационный�метод�в�модели�двухэлектронной�системы � Приближение�Хартри�� 231 8 4 � �Уравнение�Томаса—Ферми�для�многоэлектронных�атомов� �� 237 глава 9. взаимосвязь «бра-кет» формализма Дирака с операторным и матричным представлениями квантовой механики �� 244 9 1 � �Зависимость�амплитуд�вероятности�от�координаты �Волновая� функция�как�амплитуда�вероятности � �� 244 9 2 � �Связь�уравнений�Гамильтона�и�Шредингера �� 249 9 3 � �Симметрия�и�законы�сохранения�� 250 9 4 � �Средние�энергии�в�«бра-кет»�представлении�� 256 глава 10. Квантовая механика кубитов� �� 262 10 1 � �Матрица�плотности�квантовых�систем�и�ее�свойства � �� 262 10 2 � ��Одно-�и�двухкубитовые�квантовые�системы �Чистые�и�смешанные� состояния�однокубитовых�систем�� 265 10 3 � �Основные�виды�однокубитовых�квантовых�операций�� 267 10 4 � ��Квантовые�состояния�двухкубитовых�систем � Квантовая�когерентность�векторов�состояний�кубитов �� 269 10 5 � ��Интерферометр�Маха-Цендера�и�его�описание�однокубитовыми� операциями�� 270 10 6 � �Двухкубитовые�квантовые�операции �� 272 10 7 � ��Запутанные�состояния�кубитов�и�их�описание�матрицей�плотности� двухкубитовых�систем�� 274 10 8 � ��Вектор�состояния�двухкубитовых�систем�и�его�разложение� по�базисным�функциям�кубитов�(разложение�Шмидта)�� 278 10 9 � ��Энтропия�фон�Ноймана�и�ее�связь�с�матрицей�плотности� двухкубитовых�систем�� 279 10 10 � ��Классификация�кубитовых�состояний�для�бозонов�и�фермионов�� 280 Заключение�� 287 литература� �� 288

Стр.6

Облако ключевых слов *

* - вычисляется автоматически


	Для выхода нажмите Esc или

Квантовая механика (550,00 руб.)

Популярные

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Облако ключевых слов *