کتاب فیزیک کوانتومی - گاسیووپروویچ | آریایی

کتاب فیزیک کوانتومی به تألیف استفان گاسیوروویچ، ترجمه جمیل آریایی و محمدرضا مطلوب توسط انتشارات نما به چاپ رسیده است.

پیدایش فیزیک کوانتوم از پیدایش نظریه کوانتومی با نقش متقابل آزمایش های نوین و پیشنهادهای نظری پدید آمد که با فیزیک کلاسیک سازگار نبودند.

در این کتاب سعی شده است برای درک عمیق تر هر مبحث ابتدا به شناخت کامل دستگاه های ساداه تر بپردازد. مکانیک کوانتومی برای درک برخی از پدیده های فیزیکی مفید است، بنابراین در هر مرحله بر کاربردها تأکید شده است و همچنین ساختار ریاضی به ساده ترین شکل ممکن آورده شده است. بحث کلی مکانیک موجی و توصیف مجردتر مکانیک کوانتومی که شامل نمادگذاری دیراک می شود در این کتاب بیشتر پرداخته شده است.

فهرست

پیدایش فیزیک کوانتومی تابش جسم سیاه اثر فوتوالکتریک اثر کمپتون خواص موجی ماده و پراش الکترون اتم بوهر مدل سیاره ای رانرفورد اصول موضوعه بوهر اصل توافق مسائل   دوگانگی موجی ذرّه ای، احتمال، معادله شرودینگر خواص ذره ای تابش و خواص موجی ماده امواج تخت و بسته های موج تعبیر احتمالاتی تابع موج معادله شرودینگر روابط عدم قطعیت هایزنبرگ براش باریکه فوتونی نانوانی در جایگزیده کردن مدارهای بوهر چکیده تعبیر احتمالاتی اهمیت فاز جریان احتمال مقادیر چشمداشتی و اندازه حرکت در مکانیک موجی اندازه حرکت در مکانیک موجی تابع موج در فضای اندازه حرکت مسائل    مقادیر ویژه، ویژه توابع، و اصل موضوعه بسط معادله مستقل از زمان شرودینگر معادلات ویژه مقدار مسئله ویژه مقدار برای ذره در جعبه قضیه بسط و تعبیر فیزیکی آن (تعبیر ضرایب بسط) ویژه توابع اندازه حرکت و ذرّه آزاد (بهنجارش تابع موج ذرّه آزاد، تبهگنی) پارینه مسائل   پتانسیل های یک بعدی پله پتانسیل چاه پتانسیل سدّ پتانسیل مثالی از تونل زنی حالت های مقیّد در چاه پتانسیل پتانسیل های تابع دلتایی نوسانگر هماهنگ مسائل  ساختار کلی مکانیک موجی ویژه توابع و ویژه مقادیر عملگر هامیلتونی مشاهده پذیرهای دیگر (تعبیر ضرایب بسط) فضاهای برداری و عملگرها تبهگنی و مشاهده پذیرهای همزمان بستگی زمانی و حدّ کلاسیکی مسائل   روش های عملگری در مکانیک کوانتومی بازخوانی مکانیک موجی- نگرشی مجرّد به مکانیک کوانتومی (عملگرهای تصویر) طیف انرژی نوسانگر هماهنگ از عملگرها به معادله شرودینگر بستگی زمانی عملگرها مسائل   اندازه حرکت زاویه ای روابط جابجایی اندازه حرکت زاویه ای عملگرهای بالابرنده و پایین آورنده اندازه حرکت زاویه ای نمایش حالت های m}، l} در مختصات کروی نکاتی درباره قضیه بسط مسائل   معادله شرودیگر در سه بعد و اتم هیدرژن پتانسیل مرکزی اتم هیدرژن طیف انرژی ذرّه آزاد ذرّه در چاه کروی بی نهایت مسائل   نمایش ماتریسی عملگرها ماتریس ها در مکانیک کوانتومی نمایش ماتریسی عملگرهای اندازه حرکت زاویه ای روابط کلی در مکانیک ماتریسی مسائل    اسپین ویژه حالت های اسپین گشتاور مغناطیسی ذاتی ذرّات اسپین2/1 تشدید پارامغناطیسی جمع دو اسپین جمع اسپین 2/1و اندازه حرکت زاویه ای مداری (قواعد کلی جمع اندازه حرکت های زاویه ای مسائل   نظریة مستقل از زمان اختلال جابجایی های انرژی و ویژه حالت های مختل شده نظریه اختلال تبهگن اثر استارک (اثر استارک در حالت های 2 = n، چند نکته نهایی) مسائل   اتم هیدرژن واقعی اثرهای انرژی جنبشی نسبیّتی جفت شدگی اسپین با مدار اثر غیرعادی زیمان ساختار فوق ریز نکاتی درباره اثرهای جرم کاهش یافته مسائل   دستگاه های چند ذرّه ای دستگاه دو ذره ای ذرّات یکسان عملگر تعویض اصل پائولی N فرمبون در چاه پتانسیل باد متقارن سازی اصل طرد و مسئله دوذرّه ای (تأملی بر پارینه) اصل طرد و ذرّات غیربرهمکنشی کاربردها (فشار تبهگنی و مدول کپه ای، کاربرد اخترفیزیکی) مسائل   درباره اتم ها و مولکول ها اتم هلیوم بدون واقعة بین الکترون ها (اثر های اصل طرد) اثرهای دافعه الکترون – الکترون اصل طرد و برهمکنش تعویض (خودیونشی) اصل وردش ریتز (انرژی حالت پایة هلیوم اتم های z الکترونی ساده ترین مولکول  (اوربیتال های مولکولی) طیف های مولکولی (نقش اصل طرد در طیف های مولکولی مسائل   نظریه اختلال وابسته به زمان فرمولبندی تغیرات زمانی هماهنگ پتانسیل فضای فاز مسائل   برهمکنش ذرّات باردار با میدان الکترومغناطیسی الکترودینامیک کلاسیک معادله شرودینگر الکترون در برهمکنش با میدان الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی ثابت (حدّ کلاسیکی) ترازهای لاندو اثر کوانتومی درست هال نکته ای دیگر درباره ناوردایی پیمانه ای مسائل   واپایش های تابش زا آهنگ گذار محاسبه عنصر ماتریسی انتگرال زاویه ای و قواعد انتخاب گذار s1  p2 مسائل   مباحث انتخابی در تابش لیزر شرایط عمل لیزر پمپ اپتیکی کاواک سرد کردن اتم ها دستگاه دو ترازی دستگاه سه ترازی مشاهدة پرشهای کوانتومی اثر موسبائر   نظریه برخورد مقطع برخورد (پراکندگی کشسان و ناکشسان) پراکندگی در انرژی های کم (فرمول بریت-ویگنر، پراکندگی موج-S از چاه مربعی، ارتباط بین دامنه پراکندگی و انرژی بستگی، پراکندگی وابسته به اسپین) تقریب بورن پراکندگی ذرّات یکسان (پراکندگی از اتم های شبکه) فرآیند ناکشسان : اثر فوتوالکتریک مسائل   کلاف شدگی و پیامدهای آن آزمایش دو شکاف و اطلاعات کدام مسیر پاک کن کوانتومی کلاف شدگی و باطلنمای EPR اندازه گیری های کوانتومی واهمدوسی و گربه شرودینگر   پیوست ها ثابت های فیزیکی مراجع فهرست راهنما

برشی از متن کتاب

اسپین اگر درجه آزادی جدید الکترون را که اسپین نام دارد در نظر نگیریم ممکن نیست که بتوانیم فیزیک اتمی و زیراتمی را چنان که باید شرح دهیم. اسپین علیرغم نام فریبنده ای که دارد خاصیتی از الکترون است که همتای کلاسیکی ندارد. تصویری از الکترون که حول محورش دوران می کند نادرست است. بنابراین عملگر اندازه حرکت زاویه ای کل  r × pهمتایی ندارد و بررسی آن مستلزم رهیافت انتزاعی تری را می طلبد. معلوم خواهد شد که رهیافت عملگری اندازه حرکت که فقط به روابط جابجایی بستگی دارد برای اسپین نیز به کار می رود. در اینجا نمی توان حالت ها را با توابع موجی نمایش داد که متغیرهای آنها مختصات حقیقی (از قبیل ) هستند بلکه باید عملگرها را با ماتریس نمایش دهیم. اسپین با آزمایش کشف شد. تحلیل الگوی خطوط طیفی با فیزیک پیش کوانتومی جنبه های ناشناخته زیادی داشت. از آن جمله خطوط دوتایی اتم های فلزات قلیایی برانگیخته در میدان مغناطیسی بود. توجیه نیمه کلاسیکی اثر زیمان که نام کاشف خود را داشت نتوانست چنین شکافتگی را توضیح دهد تا اینکه پائولی در سال 1924 (یعنی پیش از مکانیک کوانتمی) این راز را گشود و پیشنهاد کرد که الکترون بر اتم فزون بر مجموعة اعداد کوانتومی (m، l، n) عدد کوانتومی دو - مقداری غیرکلاسیکی دیگری نیز دارد. سالی از این ماجرا نگذشته بود که ساموئل گدشمیت و جورج اولتباخ که در آن زمان دانشجوی دوره تحصیلات تکمیلی در هلند بودند پیشنهاد کردند که الکترون اندازه حرکت زاویه ای دارد که مقدار آن s = 1/2 است. الکترون نقطه است و نقطه چیزی نیست که دوران کند.

(ویراست سوم) (همراه با ترجمه کامل پیوست های اینترنتی کتاب) مولف: استفان گاسیوروییچ مترجم: جمیا آریایی - محمدرضا مطلوب انتشارات: نما