کتاب فیزیک کوانتومی | گاسیووپروویچ

معرفی کتاب فیزیک کوانتومی اثر استفان گاسیوروویچ

در این کتاب سعی شده است برای درک عمیق تر هر مبحث ابتدا به شناخت کامل دستگاه های ساده 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 کتاب فیزیک کوانتومی

پیدایش فیزیک کوانتومی

دوگانگی موجی ذرّه ای، احتمال، معادله شرودینگر

مقادیر ویژه، ویژه توابع، و اصل موضوعه بسط

پتانسیل های یک بعدی

ساختار کلی مکانیک موجی

روش های عملگری در مکانیک کوانتومی

معادله شرودیگر در سه بعد و اتم هیدرژن

  نمایش ماتریسی عملگرها

نظریه مستقل از زمان اختلال

اتم هیدرژن واقعی

دستگاه های چند ذرّه ای

درباره اتم ها و مولکول ها

نظریه اختلال وابسته به زمان

برهمکنش ذرّات باردار با میدان الکترومغناطیسی

واپایش های تابش زا

مباحث انتخابی در تابش

نظریه برخورد

کلاف شدگی و پیامدهای آن

برشی از متن کتاب فیزیک کوانتومی به تألیف استفان گاسیوروویچ

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