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量子纳米化学 2016 第一卷
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书名QUANTUM NANOCHEMISTRY (A Five-Volume Work) Volume I: Quantum Theory and Observability 作者Mihai V. Putz 出版社 CRC Press 页数641 List of Abbreviations.................................................................................. xiii Preface to Five-Volume Set..........................................................................xv About the Author........................................................................................ xxi Foreword to Volume I: Quantum Theory and Observability................... xxiii Preface to Volume I: Quantum Theory and Observability.......................xxvii Chapter 1. Phenomenological Quantification of Matter.................................. 1 Abstract........................................................................................................ 2 1.1 Introduction......................................................................................... 2 1.2 Quantification of Waves...................................................................... 3 1.2.1 Black-body Radiation............................................................. 3 1.2.2 Planck’s Approach.................................................................. 7 1.2.3 Einstein’s Approach.............................................................. 11 1.3 Quantification of Substance.............................................................. 13 1.3.1 The de Broglie Formula........................................................ 13 1.3.2 The Wave Packet................................................................... 15 1.3.3 Born Normalization.............................................................. 17 1.3.4 Formal Heisenberg Indeterminacy........................................ 20 1.3.5 Bohr Hydrogenic Quantification.......................................... 21 1.3.6 Bohr’s Correspondence Principle......................................... 24 1.4 Consequences of Matter Quantification............................................ 27 1.4.1 Moseley Law and Spectral Atomic Periodicity.................... 27 1.4.2 Systems with Identical Particles........................................... 30 1.4.3 Maxwell-Boltzmann Statistics: The Partition Function................................................................................ 32 1.4.4 Fermi-Dirac Statistics........................................................... 36 1.4.5 Bose-Einstein Statistics........................................................ 40 1.4.6 Fundamental Forces and Elementary Particles: The Theory of Everything (TOE)......................................... 43 1.4.7 Stefan-Boltzmann Law of Radiation.................................... 49 1.4.8 The Wien Law: The Universe’s Temperature and Anisotropy...................................................................... 541.5 Conclusion......................................................................................... 60 Keywords................................................................................................... 62 References.................................................................................................. 62 Author’s Main References................................................................ 62 Specific References.......................................................................... 62 Further Readings............................................................................... 63 Chapter 2. Formalization of Quantum Mechanics......................................... 65 Abstract...................................................................................................... 66 2.1 Introduction....................................................................................... 66 2.2 Wave Function Picture...................................................................... 67 2.2.1 Green and Dirac Functions................................................... 67 2.2.2 Momentum and Energy Operators........................................ 69 2.2.3 Klein-Gordon and Schrödinger Equations............................ 72 2.2.4 Electronic and Photonic Spins.............................................. 74 2.2.5 Eigen-Functions and Eigen-Values....................................... 75 2.2.6 Hermitic Operators............................................................... 76 2.2.7 Heisenberg Uncertainty Theorem......................................... 81 2.2.8 Ehrenfest Theorem................................................................ 85 2.2.9 Current Density Probability Conservation Theorem............... 89 2.3 Classical to Quantum Mechanics’ Correspondence.......................... 92 2.3.1 Classical Euler-Lagrange, Hamilton, and Hamilton-Jacobi Equations................................................... 92 2.3.2 Wave-Function Quantum Field............................................. 97 2.3.3 Semi-classical Expansion and the WKB Approximation.................................................................... 102 2.3.4 From Field Internal Symmetry to Current Conservation....................................................................... 106 2.3.5 From Poisson Parentheses to Quantum Commutators and Heisenberg Picture................................ 108 2.4 Bra-ket (Dirac) Formalism.............................................................. 115 2.4.1 Vectors in Hilbert Space..................................................... 115 2.4.2 Linear Operators in Hilbert Space...................................... 118 2.4.3 Spectral Representations of Vectors and Operators............... 126 2.4.4 Coordinate and Momentum Representations...................... 136 2.4.5 Energy Representation........................................................ 148 2.4.6 Heisenberg Matrix Quantum Mechanics: The Harmonic Oscillator.................................................... 151  QQ截图20160610084021.jpg |
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2016-06-10 08:41:55, 16.51 M
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