Einführung in die Quantenmechanik
Introduction to Quantum MechanicsVon David J. Griffiths
Rezensionen: 28 | Gesamtbewertung: Durchschnitt
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In diesem Buch lernen die Lernenden zunächst, wie man Quantenmechanik "macht", und erhalten dann eine aufschlussreichere Diskussion darüber, was es "bedeutet". Grundlegende Prinzipien werden behandelt, die Quantentheorie vorgestellt und spezielle Techniken entwickelt, um realistische Probleme anzugehen. Die zweiteilige Berichterstattung des Buches organisiert Themen der Grundtheorie und stellt ein Arsenal von zusammen
Rezensionen
Gut:
1. Es erfordert nicht die Beherrschung der fortgeschrittenen Mathematik, was dieses Buch für Anfänger geeignet macht.
2. Sein Ton ist informell und macht es lesbar.
Wahnsinnig schlecht:
1. Löscht die Bra-Ket-Algebra am Anfang, verwendet sie jedoch nie darüber hinaus.
2. Er hat die meisten notwendigen Ableitungen als Übungen gegeben, was es für Anfänger ungeeignet macht.
3. Scheint sehr unberechenbar, irrational und manchmal unlogisch in seiner Herangehensweise. Ich fand es nie vertrauenswürdig.
Obwohl ich es von Anfang bis Ende gelesen habe, betrachte ich es als "verlassen"! Dieses Buch scheint für viele Leute ziemlich gut zu sein, aber ich fand es anders. Es hat meinem Verständnis nie etwas anderes als sehr wenig hinzugefügt. Ich würde es eher empfehlen QUANTUM MECHANICS: THEORIE UND ANWENDUNGEN und Prinzipien der Quantenmechanik, wenn jemand QM von Grund auf lernen möchte.
Erstens das Gute: Dieses Buch erfordert keine Beherrschung der "fortgeschrittenen" klassischen Physik und Mathematik wie der Lagrange- und Hamilton-Mechanik, des Elektromagnetismus, der partiellen Differentialgleichungen, der linearen Algebra oder der Statistik. Zum Beispiel nimmt sich Griffiths Zeit, um zu Beginn Standardabweichungen, die Trennung von Variablen sowie die Phasen- und Gruppengeschwindigkeit zu erklären. Dies macht das Buch sehr zugänglich.
Das Schlechte: Während eine schrittweise Berechnung das Verfolgen erleichtert, verliert man sich oft in Details und übersieht das Gesamtbild. Dies wird nicht durch die Tatsache unterstützt, dass das Buch von der Mathematik des QM abweicht: lineare Algebra und die prägnante Dirac-Notation, die eingeführt, aber schnell verworfen wird.
Der Autor geht den Shut-up-and-Calcul-Ansatz bis zum Äußersten (wie Standard-Lehrbücher für Erstsemester-Physik QM darstellen). Der Formalismus ist nicht logisch entwickelt, und insgesamt ist das Buch im Formalismus sehr schwach. Zum Beispiel wird die auf den Positionsraum spezialisierte Schrödinger-Gleichung von Anfang an mit der Motivation angegeben, dass es die Quantenäquivalenz der Newtonschen Bewegungsgleichung ist, die wahr, aber nicht wirklich hilfreich ist; Ein Kind mag mit dem Begriff der Kräfte vertraut sein, aber nicht mit Hamiltonianern und komplexen Amplituden. Die vielen Feinheiten von Postulaten werden nie dargelegt. (Vergleichen Sie dies zB mit Kapitel 4 von Shankar Prinzipien der Quantenmechanik (Hardcover))
Eine wichtige Tatsache, dass Quantenzustände (und keine Wellenfunktionen) und Operatoren im Hilbert-Raum geometrische Objekte sind, die nicht von einer bestimmten Darstellung abhängen, wird nicht genug betont. Bei der Erörterung endlichdimensionaler Systeme zeigt Griffiths niemals eine Änderung der (orthonormalen) Basis. Symmetrie- und Basiswechsel-Transformationen erscheinen nur kurz als 2- und 3-Sterne-Endkapitelprobleme (die nach dem Bewertungsschema des Autors schwierig oder periphere Probleme sind), und selbst dort sagt er Ihnen das immer noch nicht Sie sind einheitliche Matrizen!
Die Verwendung des Wortes Spinoren austauschbar mit Zwei-Element-Spaltenmatrizen hilft nicht im geringsten. Spaltenmatrizen mit zwei Elementen sind Spaltenmatrizen mit zwei Elementen. Spinoren beziehen sich auf Darstellungen von Rotationsgruppen, mit denen Griffiths keine Verbindung herstellt.
Er macht auch die entartete Störungstheorie kompliziert, während sie tatsächlich nur die degenerierte Submatrix diagonalisiert.
Zusammenfassend scheint alles, was Matrizen betrifft, so schlecht behandelt zu werden, dass dieses Buch als Einführung in die Wellenmechanik bezeichnet werden sollte.
Ich habe dieses Buch für einen Bachelor-Kurs verwendet, der von einem hervorragenden Professor unterrichtet wird. (Er hat alle Problemstellungen zusammengestellt. Daher kann ich die Qualität der Probleme in Griffiths nicht beurteilen.) Und ich hatte die Dirac-Notation zuvor selbst gelernt (von Sakurai) Moderne Quantenmechanik). Ich kann es einem absoluten Anfänger empfehlen, aber mit der Einschränkung, dass dies nicht Ihr letztes QM-Buch sein kann, wenn Sie QM verstehen wollen. Griffiths bereitet Sie in der Wellenmechanik beispielsweise auf Spektroskopie und Streuberechnungen vor, aber für die Grundlagen des QM schauen Sie woanders hin. (Ein sehr schönes zweites Buch, das ausdrücklich darauf abzielt, das konzeptionelle Verständnis derer zu klären, die gerade diese Art von "Wellenmechanik" -Kurs beenden, ist Ishams Vorlesungen zur Quantentheorie: Mathematische und strukturelle Grundlagen.)
Für Alternativen empfehle ich Schumacher und Westmoreland's Quantenprozesse, -systeme und -informationen für moderne Konzepte und Zettili Quantenmechanik: Konzepte und Anwendungen für bearbeitete Probleme. Shankar und Sakurai, die in dieser Bewertung erwähnt werden, sind ebenfalls ausgezeichnet.
Der zweite Teil des Buches (Kapitel 6 bis 12) befasst sich mit den Anwendungen der Quantenmechanik. Ich mochte besonders die Abschnitte über Störungstheorie (zeitabhängig und zeitunabhängig) und das Variationsprinzip.
Obwohl dieses Buch viel Mathematik enthält (Quantenmechanik ist ein mathematisches Fach), gibt Griffiths nicht für alles vollständige Ableitungen. Zum Beispiel: Er stellt den Laplace einfach in sphärischen Koordinaten dar und verweist den Leser für eine vollständige Ableitung auf (Boas 1983). In ähnlicher Weise führt Griffiths einfach ohne Erklärung das zugehörige Legendre-Polynom ein, wenn er die Lösung der Winkelgleichung in Kapitel 4.1 ableitet. Aber ich fand das kein Problem; Die Quantenmechanik ist kompliziert genug, ohne jedes Detail ableiten zu müssen.
Um dieses Buch optimal nutzen zu können, ist es jedoch wichtig, dass der Leser so viele Probleme wie möglich bearbeitet (ein Lösungshandbuch ist im Internet frei verfügbar). Sie könnten denken, dass Sie ein bestimmtes Konzept verstanden haben, aber ohne Konsolidierung durch Übung bei der Problemlösung kann dieses Verständnis verschwinden. Das Durcharbeiten der Probleme erfordert viel Arbeit und Zeit, und nur so können schwierige Konzepte erlernt werden.
Ich benutze dieses Lehrbuch immer noch als Referenz in meinem Berufsleben.
Zusammenfassend: Ein ausgezeichnetes Buch, das viel Arbeit erfordert.
Am Ende musste ich dieses Buch vergessen und woanders suchen. Ich habe viele Bücher mit wenig Glück ausprobiert, bis es praktisch zu spät war, als ich das Buch von Zettili (ISBN 0471489441) fand - ein brillantes Buch, das der festgelegte Text sein sollte.
Griffiths ist in der Lage, diese Voraussetzungen zu erfüllen und Sie so weit zu führen, dass Sie nicht nur die Unvollständigkeit der klassischen Mechanik und des E & M, sondern auch seines eigenen Buches in nur vier Kapiteln sehen können (was alles ist, was ich aus diesem Buch vorschlage) die ersten vier). Das nenne ich einen guten Lehrer. Er ist in der Lage, ¾ von dem abzuleiten, was ein Teilchen {n, l, m} in diesem Stil beschreibt. In dieser Ableitung stellen wir fest, dass es unvollständig ist und das Teilchen nicht vollständig beschreibt, und dass es einen zusätzlichen Drehimpuls gibt, der nicht durch Diff beschrieben werden kann. Gl. Mit was wirkt wie die Rotation der Erde, aber nicht wirklich, weil es nur bestimmte Werte annehmen kann, genannt Spin. Es stellt sich heraus, dass dies, Spin, die intrinsischste Größe im Quanten selbst ist. Damit ist das Thema perfekt für Sakurai geeignet, um es genauer zu erklären.
Modernes QM wird in Form einer Bra-Ket-Formulierung geschrieben, um das Thema genauer zu beschreiben. Meiner Meinung nach ist der durchschnittliche Schüler jedoch nicht bereit dafür und muss von der klassischen Welt entwöhnt werden, anstatt in den Ozean gedrängt und zum Schwimmen aufgefordert zu werden. Bücher, die mit Spin beginnen und Bra-Kets verwenden, beziehen sich häufig auf Lösungen für Ableitungen in diesem Buch, wenn sie die Wellenmechanik beschreiben, ohne sie selbst abzuleiten. Dies ist wirklich ein Argument der Bildung und nicht des QM, da die Bra-Ket-Methode für die tatsächliche Physik gewinnt. Ich bin mir nur nicht sicher, ob es der beste Ausgangspunkt ist, wenn Sie das Thema zum ersten Mal lernen.
Wenn Sie denken, dass dieses Buch dem Electrodynamics-Buch ebenbürtig ist. Sie liegen falsch. ?. Es gibt jedoch einige ähnliche Werkzeuge wie die trennbaren Lösungen, mit denen Griffiths das Wasserstoffatom und andere Probleme löst.
Mit diesem Buch fertig. Es ist Zeit für Shankar. Gib mir etwas von dieser linearen Algebra-Güte. ?
Die Antworten auf alle Fragen im Buch können leicht online gefunden werden. Dies ist ein großes Plus für alle, die daran interessiert sind, die Probleme im Buch zu bearbeiten und sicherzustellen, dass sie die Probleme tatsächlich richtig lösen.
Das Buch hätte von einem Abschnitt profitieren können, der sich am Anfang mit der Mechanik von Wellen als generischem Medium befasste. Die Einfachheit des Buches ist ein Segen, aber auch eine Einschränkung, und Menschen, die eine strengere Herangehensweise an das Thema suchen, müssen ein fortgeschritteneres Lehrbuch als dieses finden.
Ich muss zurückgehen und 4.3-4 (Drehimpuls, Spin), 9.3 (Spontane Emission), 10.2 (Berry's Phase) und 11.x (Streuung) lesen, weil ich nicht gründlich genug war.
2 / 5
Als ich ein Student war, wurde dieses Lehrbuch als optionales / ergänzendes Lesematerial zugewiesen. Die meisten von uns verwendeten es letztendlich mehr als das offizielle Lehrbuch für die Klasse oder die Notizen des Professors. Ich habe mich auch sehr auf dieses Lehrbuch verlassen, um bestimmte Punkte kurz und deutlich zu erklären, als ich einen Abschluss in Quantenmechanik machte. Jetzt, da ich diesen Kurs tatsächlich unterrichte, habe ich ihn als Hauptlehrbuch für meine Klasse verwendet und war mit der Entscheidung äußerst zufrieden.
Natürlich ist kein Lehrbuch perfekt und es gibt ein paar Dinge, die ich gerne auch an diesem geändert hätte. Es wäre nützlich, am Ende jedes Kapitels eine Liste wichtiger Gleichungen mit einer Erläuterung der Verwendungszwecke zu haben. Obwohl ich seinen abstrakten und mathematischen Ansatz schätze, würden viele Studenten davon profitieren, wenn sie frühzeitig mehr Probleme und Erklärungen aus der Praxis hätten. Es dauert fast das ganze Semester, um zum ersten physischen System zu gelangen, das für die Praxis relevant ist. Abgesehen von diesen Problemen denke ich, dass dies ein wirklich bemerkenswertes und großartiges Lehrbuch ist, und es wird wahrscheinlich noch mindestens ein paar Jahrzehnte der Inbegriff guter Physiklehrbücher bleiben.
Der Schreibstil des Buches macht das Lesen zum Kinderspiel, da es Ihnen eine großartige Atmosphäre verleiht, als wäre es ein populärwissenschaftliches Buch. Das heißt, es ist gut geschrieben!
Der Autor bietet genügend Intuition hinter der Physik, diskutiert jedoch nicht verschiedene Feinheiten, wie sie beispielsweise bei Verwendung des Hilbert-Raumformalismus (Diracs Bra-Ket-Notation) auftreten, anstatt mit einer expliziten Form der Wellenfunktionen (unter Verwendung der Koordinatenbasis) zu arbeiten. präziser sein). Aber als einführendes Lehrbuch sollte jemand dies nicht erwarten, obwohl es wirklich cool wäre, wenn es den Leser anhand einiger einfacher Beispiele wie dem des freien Teilchens auf die subtilen Punkte des Formalismus aufmerksam machen würde.
Dies ist eine der besten Einführungen in die Quantenmechanik, aber mit Sicherheit nicht DIE beste. Insbesondere finde ich Shankars Behandlung besser, weil sie so pädagogisch ist, aber auf einer höheren Ebene (ungefähr graduiert, aber immer noch zugänglich).
Alles in allem machen der großartige Schreibstil, die intuitiven Erklärungen hinter allem und das pädagogische Niveau dieses Lehrbuchs es ideal für eine erste Einführung in die Quantenmechanik.