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圖解量子力學

圖解量子力學

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書籍名稱: 圖解量子力學
書籍分類: 補充教材 (自然科學/物理)、科學教育
作        者: 椎木一夫
譯        者: 朱麗真
出  版  社: 商周出版
出版日期: 2012年5月6日
I  S  B  N: 9789862721612
關  鍵  字: 課程設計補充教材教學計畫教案教學資源教材教法迷思概念
點  閱  數: 3936
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簡介
   量子力學,是二十世界最重要的物理理論,也是最撲朔迷離的一門學問。它顛覆牛頓力學,和我們對事物的一般認知不同,但它卻能完美解釋許多古典力學無法說明的現象。本書透過擬人化的薛家小貓,以淺顯易懂的敘述方式、精彩的比喻,以及生動扼要的圖示,將量子力學裡最基礎、也最難充分掌握的概念一此講清楚、說明白。你將會發現微觀的世界竟是如此奇妙!
  除此之外,本書最後一章還介紹量子力學如何被運用,包括:在原子大小的範圍內作結構的控制,製造出臨界溫度高的超導體、兼具磁鐵與超導體等複合性質的新機能材料,以及有用的新元件;大幅提高硬碟儲存資訊密度;製造高速且容量大的記憶體;製造能同時並列執行許多計算的量子電腦;未來更可望製造出超高速電腦。
  量子力學豐富了我們的生活,卻也留下諸如原子彈的負面產物。如何好好利用這項利器,不能只倚賴科學家埋頭鑽研及其道德自律,而得靠全人類的睿智。第一步,就從「了解什麼是量子力學」開始!
 
目錄

第一章   不問Why,問How
一、從日常世界進入量子力學的世界
    二、古典力學的勝利
    三、電與磁
    四、把牛頓力學踢到一邊去
    五、不問Why,問How,然後是What
    專欄一:量子力學的價值觀
第二章   先來看光的問題
一、古典力學的破綻來自光的問題
    二、量子力學─開始是產官學界的共同計畫?
    三、黑體輻射問題
    四、何謂波?
    五、光是粒子嗎?
    專欄二:發掘的才能
第三章    波與粒子的二元性
一、光是波,也是粒子
    二、自然界的借貸也有基本單位
    三、數位世界─量子是什麼?
    四、普朗克假設的意義
    五、貨幣的單位就是普朗克常數
    專欄三:創造性的工作需要水平思考法
第四章   量子力學家族
一、何謂電子?
    二、德布羅意的逆向思考
    三、電子是粒子,也是波
    四、量子力學家族的名字裡都有「on」
    五、如何同時表現出是粒子,也是波的性質?
    專欄四:物理學與音樂
第五章   直覺的波動力學
一、薛丁格方程式
    二、波動函數的值的平方代表什麼意思?
    三、波動函數的解釋
    四、波包的縮併
    五、測量問題的解答
    專欄五:隱變數
第六章   量子力學的奇幻世界
一、兩個量不可置換
    二、何謂算符?
    三、進退兩難的測不準原理
    四、攝氏零下273度的零點振動
    五、神奇的穿隧效應
    專欄六:分析性的思考
第七章   悖論
一、薛丁格的災難∕愛因斯坦的抵抗
    二、薛丁格的貓
    三、平行的世界
    四、量子力學式的「扭曲」方法
    五、量子國的犯人
    專欄七:魏格納的友人
第八章   電腦應用了矩陣力學
一、薛丁格王國與波耳聯邦的戰爭
    二、何謂矩陣?
    三、矩陣力學
    四、電腦很懂矩陣
    五、包矢+括矢=一個完整的括弧
    專欄八:物理學家與數學家
第九章   粒子不可分辨
一、不可分辨性
    二、電子計分板理論
    三、如果無法分辨粒子的話……
    四、玻色子與費米子
    五、電子是費米子
    專欄九:不可分辨性之謎
第十章   原子的世界
一、歡迎進入微觀世界
    二、原子的結構
    三、電子的住址
    四、核分裂
    五、核融合
    專欄十:日本的原子彈研究
第十一章   相對論量子力學
一、四次元的世界
     二、狄拉克方程式
     三、驢子電子
     四、基本粒子的世界
     五、基本粒子家族
     專欄十一:磁單極子
第十二章   現代煉金術
一、現代煉金術
     二、不可思議的超流體
     三、超導現象
     四、超導城市
     五、磁矩
     六、電晶體
     七、電腦的機制
     八、小型大容量硬碟
     九、終極的記憶體─MRAM
     十、約瑟夫森電腦
     十一、量子電腦
     專欄十二:許諾一個更美好的未來

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