散射理论_非相对论性碰撞的量子理论.pdf

《散射理论：非相对论性碰撞的量子理论》是美国物理学家J.R. 泰勒所著的一本关于散射理论的经典教科书。本书以量子力学为基础，系统地讲述了非相对论性散射的基本原理和方法，广泛适用于原子物理、核物理及粒子物理等低能物理过程。尽管书中的部分理论和方法在当时已经相对成熟，但泰勒教授通过重新组织和引入新的视角，力求以最简明的方式让读者理解和掌握散射理论的核心概念。 全书共二十二章，内容被分为三个部分。第一部分主要介绍数学基础和预备知识，包括希尔伯特空间和线性算符的基本内容。这一部分为读者提供了学习散射理论所需的数学工具和理论背景，为后续章节打下坚实的基础。 第二部分是全书的核心，详细论述了单道和多道散射理论，并在每种情形下分别讨论了与时间有关和时间无关的情况。这一部分不仅涵盖了散射理论的理论框架和推导，还包括了对散射截面、幺正散射算符等基本概念的系统讲解。在介绍传统与时间无关散射理论的同时，泰勒教授特别强调了与时间有关的散射理论方法，并指出了历史上散射理论发展的主要里程碑，即从与时间无关的定态散射理论向与时间有关的理论的转变。 第三部分探讨了全同粒子和特殊问题。由于非相对论性散射理论在低能物理中的广泛应用，作者尝试将这一理论与相对论性理论联系起来，为读者在后续研究相对论性问题时提供基础。这一部分也揭示了非相对论性量子力学与相对论性量子力学之间的相似性和区别，强调了两者共同的特征，如都采用幺正散射算符进行系统分析。 泰勒教授在内容处理上有两个特点。他始终致力于用最简单的例子来介绍散射理论的基本概念，比如通过电子与氢原子的散射来解释单道散射理论，以及选取自旋为1/2的粒子在无旋靶上的散射作为极化实验的例子。这种由简至繁的方法有助于读者先掌握基本概念，然后逐步推广至更一般的情况。书中强调了与时间有关的方法，泰勒教授认为，这种方法比传统的时间无关理论更为根本，它不仅能够更合理地定义基本概念，而且可以作为计算工具和确立某些普遍性质的手段。 总体来说，这本书更偏向于为物理学研究生提供一个严密的散射理论基础训练。假设读者已经熟悉量子力学的基础原理，并对散射理论有一定的了解。泰勒教授希望帮助学生能够开始阅读文献，处理实际问题，并对基本原理有一个完整的了解。尽管本书的范围和全面性可能不及其他同类书籍，但作者相信这种由浅入深、强调实例和实践的教学方法，对于初学者而言将更加有用。 此外，泰勒教授在书中还特别强调了习题的重要性。他认为，通过完成每一章末尾的习题，读者可以更好地理解和掌握所学的内容，并有机会接触教材中未详细讨论的材料。为了确保习题的实用性和针对性，大部分习题都是科罗拉多大学连续三年的学生试验过的，从而保证了习题的质量和实用性。 需要注意的是，由于文本内容是通过OCR扫描识别技术生成的，因此可能会出现个别字识别错误或者漏识别的情况。读者在阅读时应根据上下文进行理解并适当修正，以保证文章的通顺和准确。