量子力學（簡體書）

量子力學是描述微觀物質的理論，與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱。這一理論的發展不僅革命化地改變了人們對物質結構及其相互作用的理解，還科學地揭示了許多奇怪的變化規律，甚至準確預言了很多無法用直覺想象出來的現象。“量子力學”是微電子專業學生學習“固體物理”、“半導體物理”等課程的基礎，也是從事量子器件研究的基礎。因此，教師後續專業課程能否順利開展與學生對該課程的掌握程度密切相關。基於作者長期從事微電子專業“量子力學”課程教學的課堂經驗，我們編寫了這本適合微電子專業學生課堂學習或研究參考的書籍。
“教師難講、學生難學”是該課程長期存在的教學問題究其原因，作者認為可歸納為以下幾點：
（1） 學習量子力學需先修多門數學課程，且有的內容必須達到熟練應用的程度。而實際情況是，學生知道其內容而不能熟練應用，這造成了量子力學中因數學問題而產生的教學難點。
（2） 量子力學中許多概念抽象、難於理解，如位置與動量為何不能同時測定、表象理論如何理解、本征值問題的求解等。因此，老師與學生之間的互動、學生之間的討論、課後學生的獨立思考這些環節愈發重要。特別是課後學生獨立思考這一環節，對教材提出了非常高的要求。
（3） 學以致用是學習的最終目標；反過來，應用也可以使所學內容更加扎實、深刻。例如，基於量子力學中的簡並、非簡並微擾理論及與時間相關的微擾理論（含時微擾理論），可分別推導獲得半導體物理中晶體Si價帶頂、導帶底Ek關係及載流子散射概率這三個重要的物理概念。而遺憾的是，常見量子力學和半導體物理均未對其予以細致推導，間接限制了學生對這些重要理論及其應用的深刻理解。
為此，本書針對目前量子力學教學面臨的問題，擬重點突破量子力學因數學問題而產生的教學難點，解決量子力學抽象概念具體化的學習難點，補充量子力學面向微電子應用的相關內容，旨在為微電子專業學生深刻理解量子力學的主要理論及其應用提供重要的參考。
全書共四章，第一章為微粒二象性與狀態描述，揭示了微觀粒子的波粒二象性，建立了描述微觀粒子狀態隨時間變化的薛定諤方程；第二章為薛定諤方程的簡單應用，以一維無限深勢阱、線性諧振子和氫原子問題為例，重點介紹了定態薛定諤方程的求解過程；第三章為力學量的算符表示與表象理論，重點討論了量子力學的力學量與算符及其對應本征值的本征函數的特點，以及如何將薛定諤波動力學微分方程轉化為海森堡矩陣力學形式；第四章為微擾理論及其應用，包括非簡並/簡並微擾理論、含時微擾理論，以及半導體物理中晶體Si導帶、價帶結論和載流子散射概率解算中的應用。
仍要補充說明的是，本書面向微電子專業學生，以引導學生量子力學入門、激發興趣為主。以工程思維解決理科問題，難免出現一些不嚴謹之處，例如本征值討論過程中未考慮連續譜的情況，讀者可以在日後高等量子力學的學習中補充強化。