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原子物理学(第四版)

面向21世纪课程教材

作者:
杨福家
定价:
51.60元
ISBN:
978-7-04-022994-3
版面字数:
570.000千字
开本:
16开
全书页数:
476页
装帧形式:
平装
重点项目:
面向21世纪课程教材
出版时间:
2013-03-25
读者对象:
高等教育
一级分类:
物理学与天文学类
二级分类:
物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类:
近代物理

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,第一版在全国优秀教材评选中荣获全国优秀奖,第三版被列入“面向21世纪课程教材”并荣获全国普通高等学校优秀教材二等奖。本次修订保持原书特色,在此基础上增加了一些科学史和人文内容;介绍了一些原子物理在高科技应用方面的新发展;更新了物理学常量等重要数据,并对部分内容作了精简,使本书内容更加充实、新颖。

全书从实验事实出发,以阐述原子结构为中心,联系原子物理学发展史,联系实际应用和科研前沿活动,深入浅出地讨论了原子物理学的基本内容,其中不少是作者的科研成果,学术水平较高。全书始终贯彻作者“培养智能”的编写意图,让学生了解前人是如何提出问题和解决问题的;并采用“言犹未尽”的讲授方法,培养学生提出问题和解决问题的能力。

本书可作为高等学校物理类专业原子物理课程的教材或参考书,亦可供有关科技人员参考。

  • 前辅文
  • 绪论
  • 第一章 原子的位形:卢瑟福模型
    • 1 背景知识
      • 电子的发现 电子的电荷和质量 阿伏伽德罗常量 原子的大小
    • 2 卢瑟福模型的提出
    • 3 卢瑟福散射公式
      • 库仑散射公式的推导 卢瑟福公式的推导
    • 4 卢瑟福公式的实验验证
      • 盖革马斯顿实验 原子核大小的估计*关于小角处的卢瑟福公式*180°处的卢瑟福公式
    • 5 行星模型的意义及困难
      • 意义 困难 补注:定量估计举例
    • 小结
    • 附录1A 电学单位
    • 习题
  • 第二章 原子的量子态:玻尔模型
    • 6 背景知识
      • 量子假说根据之一:黑体辐射 量子假说根据之二:光电效应 光谱
    • 7 玻尔模型
      • 经典轨道加定态条件 频率条件 角动量量子化 附注:数值计算法
    • 8 实验验证之一:光谱
      • 氢光谱 类氢光谱 肯定氘的存在 附注一:非量子化轨道 *附注二:里德伯原子
    • 9 实验验证之二:弗兰克赫兹实验
      • 基本想法 弗兰克赫兹实验 改进的弗兰克赫兹实验 结语
    • 10 玻尔模型的推广
      • 玻尔索末菲模型 相对论修正 碱金属原子的光谱 题外话
    • 小结
    • 附录2A 知鱼乐
    • 附录2B 量子百年话创新
    • 习题
  • 第三章 量子力学导论
    • 11 玻尔理论的困难
    • 12 波粒二象性
      • 经典物理中的波和粒子 光的波粒二象性 德布罗意假设 戴维孙革末实验 德布罗意波和量子态 一个在刚性匣子中的粒子 波和非定域性 评注
    • 13 不确定关系
      • 不确定关系的表述和含义 不确定关系的简单导出 应用举例 互补原理 *对第一章的补注:卢瑟福散射经典描述的条件
    • 14 波函数及其统计解释
      • 波粒二象性及概率概念 双缝干涉实验 态的叠加原理 干涉实验的解释评注
    • 15 薛定谔方程
      • 薛定谔方程的建立 定态薛定谔方程 应用举例
    • *16 平均值与算符
      • 平均值的求法 算符的引入 本征方程、本征函数和本征值
    • *17 氢原子的薛定谔方程解
      • 中心力场的薛定谔方程 电子在库仑场中运动 电子云图 评注
    • 小结
    • 附录3A 爱因斯坦的A、B系数
    • 附录3B 跃迁的选择规则
    • 附录3C 激光原理
    • 附录3D 原子单位(a.u.)
    • 习题
  • 第四章 原子的精细结构:电子的自旋
    • 18 原子中电子轨道运动的磁矩
      • 经典表示式 量子表示式 角动量取向量子化
    • 19 施特恩盖拉赫实验
    • 20 电子自旋的假设
      • 乌仑贝克与古兹米特提出电子自旋假设 朗德g因子 单电子的g因子表达式 施特恩盖拉赫实验的解释
    • 21 碱金属双线
      • 碱金属谱线的精细结构:定性考虑 自旋轨道相互作用:精细结构的定量考虑 补注:原子内部磁场的估计
    • 22 塞曼效应
      • 正常塞曼效应 塞曼谱线的偏振特性 反常塞曼效应 *补注一:格罗春图*补注二:帕邢巴克效应 *补注三:斯塔克效应 *补注四:运动电场 结语
    • *23 氢原子能谱研究进展
      • 玻尔、索末菲、海森伯、狄拉克和兰姆 兰姆移位 双光子跃迁
    • 小结
    • 附录4A 偶极矩
    • 附录4B 磁共振
    • 参考文献
    • 习题
  • 第五章 多电子原子:泡利原理
    • 24 氦的光谱和能级
    • 25 两个电子的耦合
      • 电子的组态 L-S和j-j耦合 两个角动量耦合的一般法则 选择规则由电子组态到原子态
    • 26 泡利不相容原理
      • 历史回顾 不相容原理的叙述 应用举例 补注:同科电子合成的状态
    • 27 元素周期表
      • 元素性质的周期性 壳层中电子的数目 电子组态的能量——壳层的次序原子基态 电离能变化的解释
    • 小结
    • 附录5A 波函数的对称性与泡利不相容原理
    • 附录5B 高电荷态离子
    • 附录5C 分子结构和分子光谱
    • 习题
  • 第六章 X射线
    • 28 X射线的发现及其波动性
      • X射线的发现 X射线管 X射线的波动性 X射线的偏振 X射线的衍射*布拉格公式的进一步推导
    • 29 X射线产生的机制
      • X射线的发射谱 连续谱——轫致辐射 特征辐射(标识辐射)——电子内壳层的跃迁 特征辐射的标记方法 俄歇电子 电子跃迁诱发原子核激发 同步辐射
    • 30 康普顿散射
      • 经典考虑 量子解释 物理意义 康普顿散射与基本常量*附注一:康普顿轮廓 *附注二:逆康普顿效应
    • 31 X射线的吸收
      • 两类相互作用 光子与物质相互作用 X射线的吸收 吸收限扩展X射线吸收精细结构
    • 小结
    • 习题
  • 第七章 原子核物理概论
    • 32 原子核物理的对象
      • 原子的中心:原子核 历史回顾 原子核的组成 核素图
    • 33 核的基态特性之一:核质量
      • “1+1≠2” 结合能 半经验质量公式 较完整的质量公式
    • 34 核力
      • 一般性质 核力的介子理论
    • 35 核的基态特性之二:核矩
      • 核自旋 核子磁矩 核磁矩 电四极矩 超精细相互作用
    • *36 核模型
      • 费米气体模型 核的壳层模型 集体模型
    • 37 放射性衰变的基本规律
      • 指数衰变律 半衰期 平均寿命λ是放射性核素的特征量 放射性活度长半衰期的测定 简单的级联衰变 同位素生产
    • 38 α衰变
      • α衰变的条件α衰变能与核能级图 *α衰变的机制与寿命 附注补注一:质子放射性和质子衰变 补注二:14C放射性
    • 39 β衰变
      • β衰变面临的难题 中微子假说β-衰变β+衰变 轨道电子俘获与β衰变有关的其他衰变方式 结语
    • 40 γ衰变
      • 一般性质 内转换电子 同质异能跃迁 穆斯堡尔效应 几种衰变特性的比较
    • *41 核反应
      • 几个著名的核反应Q方程Q方程应用举例 反应截面 复合核反应
    • 42 裂变与聚变:原子能的利用
      • 裂变的发现 裂变机制 自发裂变 裂变能量及其利用 轻核聚变 太阳能——引力约束聚变 氢弹——惯性约束聚变 可控聚变反应堆——磁约束
    • 小结
    • 习题
  • *第八章 超精细相互作用
    • 43 磁偶极超精细相互作用
      • 一般表达式 单电子原子的磁超精细相互作用 氢原子的磁超精细结构多电子原子的磁超精细结构 磁超精细相互作用引起原子核能级的分裂
    • 44 电四极超精细相互作用
      • 一般表达式 原子能级分裂的实例 电四极超精细相互作用引起核能级的分裂
    • 45 同位素移位与同质异能移位
      • 质量效应引起同位素移位 核电荷体积效应引起同位素移位 核能级的同质异能移位
    • 小结
    • 习题
  • *附录Ⅰ. 离子束分析
  • *附录Ⅱ. 高能物理浅说
  • 附表
    • Ⅰ 物理学常量(数)
    • Ⅱ 元素周期表
    • Ⅲ 元素的基态能量
    • Ⅳ 原子半径
    • Ⅴ 物质密度
    • Ⅵ 10的幂词头
    • Ⅶ 一些核素的性质
  • 习题答案(部分)
  • 名词索引
  • 人名索引(部分)

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