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书名：典型量子理论模型及其MATLAB实现
定价：88.0
ISBN：9787122416384
作者：郑兴荣 著
版次：第1版
出版时间：2022-07
内容提要：
本书通过MATLAB软件的数值计算和仿真模拟功能，对初等量子力学中的线性谐振子、势箱函数、氢原子及其电子云、斯塔克效应、势垒贯穿、零点能等典型模型进行了详细的理论推导和形象化、可视化的数值仿真。 这种“理论+实践（图形可视化）”的学习和科学研究方式,通过可视化将抽象、广义、难懂的内容转换成具体、易懂的形式，可帮助读者洞察量子理论中各种模型的原理及其粒子间的相互作用，方便读者理解和认识奥妙的量子物理世界，以求达到更好的学习效果。 本书主要是为了帮助大学本科阶段物理学专业的学生深度理解和掌握量子理论及其微观世界的本质。同时，本书也有助于工科专业的学生和相关爱好者对工程问题的建模和分析。
作者简介：
无
目录：
第一篇MATLAB基础
第1章MATLAB软件基础002
1.1MATLAB简介002
1.1.1MATLAB软件简介002
1.1.2MATLAB软件的版本002
1.1.3MATLAB软件的体系构成003
1.1.4MATLAB的特点003
1.1.5MATLAB软件的安装004
1.2MATLAB界面及其基本用法004
1.2.1菜单工具栏004
1.2.2操作界面的四大窗口012
1.2.3MATLAB帮助系统014
1.3MATLAB矩阵及其相关运算015
1.3.1矩阵及其运算015
1.3.2数组及其运算019
1.4MATLAB数学计算021
1.4.1符号计算021
1.4.2数值计算025
1.5MATLAB作图028
1.5.1二维图形028
1.5.2三维图形040
1.5.3四维图形047
1.6MATLAB数据处理（曲线拟合）049
1.6.1函数指令的曲线拟合049
1.6.2曲线拟合工具箱051
第2章MATLAB的应用实例——数学建模052
2.1数学建模052
2.1.1数学建模的解题思路和步骤053
2.1.2数学建模的常用模型054
2.1.3数学建模的方法055
2.1.4数学建模的论文模块055
2.2数学建模真题真做057
2.2.1题干部分057
2.2.2解题实例058
第二篇典型的量子理论模型及其可视化
第3章量子理论基础083
3.1早期量子理论现象084
3.1.1黑体及其黑体辐射084
3.1.2光电效应085
3.1.3康普顿效应085
3.1.4原子的光谱线系085
3.1.5低温下的固体比热容086
3.2量子理论中的基本概念086
3.2.1能量子（普朗克常量）086
3.2.2光量子（光子）087
3.2.3波矢087
3.2.4定态087
3.2.5量子数088
3.2.6物质波089
3.2.7量子状态089
3.2.8算符089
3.2.9基态、激发态和定态、束缚态089
3.2.10简并和简并度090
3.3典型量子理论模型中的基本现象、公式和定理090
3.3.1量子现象090
3.3.2光的波粒二象性090
3.3.3玻尔的量子论090
3.3.4德布罗意公式091
3.3.5归一化条件091
3.3.6态叠加原理091
3.3.7电荷守恒定律092
3.3.8隧道效应092
3.3.9坐标和动量的测不准关系092
3.3.10泡利不相容原理092
3.3.11能量最小原理093
3.4波函数与薛定谔方程093
3.4.1波函数093
3.4.2薛定谔方程095
3.4.3定态薛定谔方程096
3.4.4概率密度098
3.5量子理论中的基本假设099
3.5.1波函数假设100
3.5.2量子态演化假设101
3.5.3算符假设101
3.5.4测量假设101
3.5.5粒子全同性假设101
第4章线性谐振子及其MATLAB实现103
4.1一维线性谐振子及其可视化104
4.1.1经典力学中的一维线性谐振子104
4.1.2量子力学中的一维线性谐振子106
4.1.3量子力学中一维线性谐振子的可视化108
4.2二维线性谐振子及其可视化111
4.2.1量子力学中的二维线性谐振子111
4.2.2量子力学中二维线性谐振子的可视化112
4.3三维线性谐振子及其可视化116
4.3.1量子力学中的三维线性谐振子116
4.3.2量子力学中三维线性谐振子的可视化117
4.3.3三维线性谐振子的能级数值仿真118
4.4不同坐标系下的二维线性谐振子118
4.4.1极坐标系下的二维线性谐振子119
4.4.2极坐标系下的二维线性谐振子的可视化120
第5章势箱函数及其MATLAB实现123
5.1一维势箱函数及其可视化124
5.1.1一维势箱函数及其特性124
5.1.2一维势箱函数的可视化126
5.2二维势箱函数及其可视化128
5.2.1二维势箱函数及其特性128
5.2.2二维势箱函数的可视化129
5.3三维势箱函数及其可视化131
5.3.1三维势箱函数及其特性131
5.3.2三维势箱函数的可视化131
第6章氢原子及其MATLAB实现133
6.1氢原子波函数及其本征方程134
6.2氢原子径向波函数及其可视化135
6.2.1氢原子径向波函数及其本征方程135
6.2.2氢原子径向波函数及其可视化137
6.2.3氢原子电子能级简并的数值计算与讨论141
6.3氢原子角向波函数及其可视化142
6.3.1氢原子角向波函数及其本征方程142
6.3.2氢原子角向波函数及其可视化145
6.4氢原子轨道及其可视化150
6.4.1氢原子轨道及其电子云密度的仿真模拟150
6.4.2氢原子三维截面图的仿真模拟151
第7章斯塔克效应及其MATLAB实现155
7.1简并情况下的微扰理论156
7.2氢原子的斯塔克效应157
7.2.1原子主量子数n=1状态的一级修正的能级分裂158
7.2.2原子主量子数n=2状态的一级修正的能级分裂159
7.2.3原子主量子数n=3状态的一级修正的能级分裂159
7.2.4原子主量子数n=4状态的一级修正的能级分裂160
7.3研究氢原子n状态的一级修正的能级分裂162
7.3.1当m=0时氢原子量子数n状态的情况162
7.3.2当m=1时氢原子量子数n状态的情况163
7.3.3当m=-1时氢原子量子数n状态的情况163
7.3.4当m为任意整数时氢原子量子数n状态的情况163
7.3.5当m=n-2时氢原子量子数n状态的情况164
7.3.6当m=±（n-1）时氢原子量子数n状态的情况164
7.4氢原子斯塔克效应的可视化165
第8章势垒贯穿及其MATLAB实现168
8.1势垒贯穿模型169
8.2势垒贯穿的透射与反射及其可视化173
8.2.1E>U0时的势垒贯穿及其MATLAB数值计算173
8.2.2E
8.2.3E=U0时的势垒贯穿及其MATLAB数值计算174
第9章零点能及其可视化178
9.1零点能的理论模型179
9.2零点振动能181
9.3Grüneisen系数184
9.4固氦的零点振动压强185
参考文献187
定价：88.0
ISBN：9787122416384
作者：郑兴荣 著
版次：第1版
出版时间：2022-07
内容提要：
本书通过MATLAB软件的数值计算和仿真模拟功能，对初等量子力学中的线性谐振子、势箱函数、氢原子及其电子云、斯塔克效应、势垒贯穿、零点能等典型模型进行了详细的理论推导和形象化、可视化的数值仿真。 这种“理论+实践（图形可视化）”的学习和科学研究方式,通过可视化将抽象、广义、难懂的内容转换成具体、易懂的形式，可帮助读者洞察量子理论中各种模型的原理及其粒子间的相互作用，方便读者理解和认识奥妙的量子物理世界，以求达到更好的学习效果。 本书主要是为了帮助大学本科阶段物理学专业的学生深度理解和掌握量子理论及其微观世界的本质。同时，本书也有助于工科专业的学生和相关爱好者对工程问题的建模和分析。
作者简介：
无
目录：
第一篇MATLAB基础
第1章MATLAB软件基础002
1.1MATLAB简介002
1.1.1MATLAB软件简介002
1.1.2MATLAB软件的版本002
1.1.3MATLAB软件的体系构成003
1.1.4MATLAB的特点003
1.1.5MATLAB软件的安装004
1.2MATLAB界面及其基本用法004
1.2.1菜单工具栏004
1.2.2操作界面的四大窗口012
1.2.3MATLAB帮助系统014
1.3MATLAB矩阵及其相关运算015
1.3.1矩阵及其运算015
1.3.2数组及其运算019
1.4MATLAB数学计算021
1.4.1符号计算021
1.4.2数值计算025
1.5MATLAB作图028
1.5.1二维图形028
1.5.2三维图形040
1.5.3四维图形047
1.6MATLAB数据处理（曲线拟合）049
1.6.1函数指令的曲线拟合049
1.6.2曲线拟合工具箱051
第2章MATLAB的应用实例——数学建模052
2.1数学建模052
2.1.1数学建模的解题思路和步骤053
2.1.2数学建模的常用模型054
2.1.3数学建模的方法055
2.1.4数学建模的论文模块055
2.2数学建模真题真做057
2.2.1题干部分057
2.2.2解题实例058
第二篇典型的量子理论模型及其可视化
第3章量子理论基础083
3.1早期量子理论现象084
3.1.1黑体及其黑体辐射084
3.1.2光电效应085
3.1.3康普顿效应085
3.1.4原子的光谱线系085
3.1.5低温下的固体比热容086
3.2量子理论中的基本概念086
3.2.1能量子（普朗克常量）086
3.2.2光量子（光子）087
3.2.3波矢087
3.2.4定态087
3.2.5量子数088
3.2.6物质波089
3.2.7量子状态089
3.2.8算符089
3.2.9基态、激发态和定态、束缚态089
3.2.10简并和简并度090
3.3典型量子理论模型中的基本现象、公式和定理090
3.3.1量子现象090
3.3.2光的波粒二象性090
3.3.3玻尔的量子论090
3.3.4德布罗意公式091
3.3.5归一化条件091
3.3.6态叠加原理091
3.3.7电荷守恒定律092
3.3.8隧道效应092
3.3.9坐标和动量的测不准关系092
3.3.10泡利不相容原理092
3.3.11能量最小原理093
3.4波函数与薛定谔方程093
3.4.1波函数093
3.4.2薛定谔方程095
3.4.3定态薛定谔方程096
3.4.4概率密度098
3.5量子理论中的基本假设099
3.5.1波函数假设100
3.5.2量子态演化假设101
3.5.3算符假设101
3.5.4测量假设101
3.5.5粒子全同性假设101
第4章线性谐振子及其MATLAB实现103
4.1一维线性谐振子及其可视化104
4.1.1经典力学中的一维线性谐振子104
4.1.2量子力学中的一维线性谐振子106
4.1.3量子力学中一维线性谐振子的可视化108
4.2二维线性谐振子及其可视化111
4.2.1量子力学中的二维线性谐振子111
4.2.2量子力学中二维线性谐振子的可视化112
4.3三维线性谐振子及其可视化116
4.3.1量子力学中的三维线性谐振子116
4.3.2量子力学中三维线性谐振子的可视化117
4.3.3三维线性谐振子的能级数值仿真118
4.4不同坐标系下的二维线性谐振子118
4.4.1极坐标系下的二维线性谐振子119
4.4.2极坐标系下的二维线性谐振子的可视化120
第5章势箱函数及其MATLAB实现123
5.1一维势箱函数及其可视化124
5.1.1一维势箱函数及其特性124
5.1.2一维势箱函数的可视化126
5.2二维势箱函数及其可视化128
5.2.1二维势箱函数及其特性128
5.2.2二维势箱函数的可视化129
5.3三维势箱函数及其可视化131
5.3.1三维势箱函数及其特性131
5.3.2三维势箱函数的可视化131
第6章氢原子及其MATLAB实现133
6.1氢原子波函数及其本征方程134
6.2氢原子径向波函数及其可视化135
6.2.1氢原子径向波函数及其本征方程135
6.2.2氢原子径向波函数及其可视化137
6.2.3氢原子电子能级简并的数值计算与讨论141
6.3氢原子角向波函数及其可视化142
6.3.1氢原子角向波函数及其本征方程142
6.3.2氢原子角向波函数及其可视化145
6.4氢原子轨道及其可视化150
6.4.1氢原子轨道及其电子云密度的仿真模拟150
6.4.2氢原子三维截面图的仿真模拟151
第7章斯塔克效应及其MATLAB实现155
7.1简并情况下的微扰理论156
7.2氢原子的斯塔克效应157
7.2.1原子主量子数n=1状态的一级修正的能级分裂158
7.2.2原子主量子数n=2状态的一级修正的能级分裂159
7.2.3原子主量子数n=3状态的一级修正的能级分裂159
7.2.4原子主量子数n=4状态的一级修正的能级分裂160
7.3研究氢原子n状态的一级修正的能级分裂162
7.3.1当m=0时氢原子量子数n状态的情况162
7.3.2当m=1时氢原子量子数n状态的情况163
7.3.3当m=-1时氢原子量子数n状态的情况163
7.3.4当m为任意整数时氢原子量子数n状态的情况163
7.3.5当m=n-2时氢原子量子数n状态的情况164
7.3.6当m=±（n-1）时氢原子量子数n状态的情况164
7.4氢原子斯塔克效应的可视化165
第8章势垒贯穿及其MATLAB实现168
8.1势垒贯穿模型169
8.2势垒贯穿的透射与反射及其可视化173
8.2.1E>U0时的势垒贯穿及其MATLAB数值计算173
8.2.2E
8.2.3E=U0时的势垒贯穿及其MATLAB数值计算174
第9章零点能及其可视化178
9.1零点能的理论模型179
9.2零点振动能181
9.3Grüneisen系数184
9.4固氦的零点振动压强185
参考文献187
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