顶部
收藏

原子物理学


作者:
刘玉鑫 编著
定价:
72.00元
ISBN:
978-7-04-062734-3
版面字数:
600.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
暂无
出版时间:
2024-12-20
物料号:
62734-00
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

本书是物理学领域“101计划”核心教材。

本书由北京大学刘玉鑫教授总结多年教学经验编著而成,本书系统简明地介绍量子物理的基本现象、基本性质、基本规律及原子物理学研究的基本方法,并简要介绍分子物理学和亚原子物理学的现象和基本规律。本书对材料内容的选取,力求系统全面,着重理论与应用的有机结合,对论述分析力求循序渐进、追根探源、准确严谨,着重物理图像和知识体系的建立,并适时联系前沿研究现状。整体以求窥得物理学“见物讲理、依理造物”的学科真谛,并启迪智慧,立德树人。

本书可作为高等学校物理学类专业原子物理学课程的教材,亦可供有关科技人员参考。

  • 前辅文
  • 第一章 从经典物理到量子物理的过渡与微观粒子的基本性质
    • 1.1 经典物理在热辐射问题中遇到的困难与普朗克关于光的量子假说
      • 1.1.1 热辐射及基尔霍夫辐射定律
      • 1.1.2 绝对黑体的辐射规律
      • 1.1.3 紫外灾难的解决——光量子假说
    • 1.2 光电效应与爱因斯坦光量子理论
      • 1.2.1 光电效应的实验事实
      • 1.2.2 经典物理遇到的困难
      • 1.2.3 困难的解决——爱因斯坦光量子理论
    • 1.3 康普顿效应
      • 1.3.1 康普顿散射与康普顿效应
      • 1.3.2 康普顿效应的解释
      • 1.3.3 康普顿效应的意义
    • 1.4 经典物理在光的本质研究中遇到的困难
      • 1.4.1 原子结构的核式模型
      • 1.4.2 原子光谱——光具有粒子性的另一实验事实
      • 1.4.3 光的本质与相应研究中经典物理遇到的困难
    • 1.5 关于光的粒子性的机制的半经典量子理论
      • 1.5.1 玻尔关于氢原子结构的理论
      • 1.5.2 玻尔理论的成功与局限
    • 1.6 微观粒子的基本性质
      • 1.6.1 微观粒子具有波粒二象性
      • 1.6.2 表征粒子的物理量的值具有不确定性和不确定关系
      • 1.6.3 微观粒子具有自旋
      • 1.6.4 微观粒子具有对称性和对称性破缺*
    • 思考题与习题
  • 第二章 氢原子和类氢离子的性质与结构
    • 2.1 有心力场中的粒子
      • 2.1.1 有心力场中运动的粒子的可测量量完全集
      • 2.1.2 径向本征方程
    • 2.2 氢原子的能级和能量本征函数
      • 2.2.1 径向方程的质心运动与相对运动的分离
      • 2.2.2 氢原子的径向方程与能量本征值
    • 2.3 氢原子和类氢离子的性质与结构
      • 2.3.1 氢原子和类氢离子的能级特点及简并度
      • 2.3.2 氢原子的波函数及概率密度分布
      • 2.3.3 类氢离子的性质
    • 思考题与习题
  • 第三章 多电子原子的结构
    • 3.1 单电子的自旋态的描述
      • 3.1.1 自旋态的描述
      • 3.1.2 自旋算符与泡利算符
    • 3.2 两电子的自旋的叠加及其波函数
      • 3.2.1 两电子自旋叠加的概念和代数关系
      • 3.2.2 两电子的总自旋及其波函数
    • 3.3 全同粒子及其交换对称性
      • 3.3.1 全同粒子体系的概念和基本特征
      • 3.3.2 全同粒子体系波函数的交换对称性
      • 3.3.3 仅包含两全同粒子的体系的波函数与泡利不相容原理
      • 3.3.4 全同多粒子体系性质研究方法简述
    • 3.4 多电子原子结构的研究方法概述
      • 3.4.1 一般讨论
      • 3.4.2 哈特里-福克自洽场方法*
      • 3.4.3 密度泛函方法**
    • 思考题与习题
  • 第四章 原子能级的精细结构与元素周期表
    • 4.1 精细结构的概念与分类
    • 4.2 电子的自旋与轨道角动量之间有相互作用
      • 4.2.1 自旋-轨道相互作用的概念
      • 4.2.2 自旋-轨道相互作用的表述形式
      • 4.2.3 考虑自旋-轨道相互作用下原子的哈密顿量及其本征函数
    • 4.3 氢原子和类氢离子的能级的精细结构
    • 4.4 碱金属原子能级的精细结构
    • 4.5 多电子原子能级的精细结构
      • 4.5.1 哈密顿量及其求解
      • 4.5.2 LS耦合方式
      • 4.5.3 JJ耦合方式
    • 4.6 原子能级的超精细结构与兰姆移位
      • 4.6.1 原子能级的超精细结构
      • 4.6.2 原子能级的同位素移动
      • 4.6.3 氢原子能级的兰姆移位*
    • 4.7 原子的壳层结构与元素周期表
      • 4.7.1 单电子能级的壳层结构与电子填充
      • 4.7.2 多电子原子中电子的填充
      • 4.7.3 元素周期表
    • 思考题与习题
  • 第五章 原子状态的改变与外电磁场中的原子
    • 5.1 原子状态的改变
      • 5.1.1 概述
      • 5.1.2 基本概念和规律
      • 5.1.3 原子光谱
      • 5.1.4 内层电子跃迁与X射线谱
      • 5.1.5 激光及其产生原理
    • 5.2 磁场中的原子
      • 5.2.1 较强磁场中的原子
      • 5.2.2 弱磁场中的原子
    • 6.3 电场中的原子
      • 5.3.1 相互作用势与哈密顿量
      • 5.3.2 能级分裂和光谱分裂
    • 5.4 磁共振
      • 5.4.1 拉莫尔进动
      • 5.4.2 磁共振的理论描述*
      • 5.4.3 顺磁共振
      • 5.4.4 核磁共振
    • 5.5 量子相位
      • 5.5.1 阿哈罗诺夫-玻姆效应
      • 5.5.2 阿哈罗诺夫-凯什效应
      • 5.5.3 何-迈克凯勒-威尔肯斯-尉-韩-尉效应
    • 5.6 冷原子囚禁与玻色-爱因斯坦凝聚*
    • 思考题与习题
  • 第六章 分子光谱与分子结构初步
    • 6.1 分子能级和分子光谱
      • 6.1.1 概述
      • 6.1.2 分子内部运动模式及其能标间的比较
      • 6.1.3 分子的转动能级和转动光谱
      • 6.1.4 分子的振动能级、振动光谱及振动转动光谱
      • 6.1.5 拉曼光谱
    • 6.2 分子结构描述方法概论
      • 6.2.1 分子的哈密顿量与本征方程
      • 6.2.2 玻恩-奧本海默近似*
      • 6.2.3 “分子轨道”与自洽场方法
    • 6.3 分子键与共价键理论初步
      • 6.3.1 分子键概述
      • 6.3.2 共价键的描述方法
    • 思考题与习题
  • 第七章 亚原子物理初步
    • 7.1 原子核的组分、运动模式及一些特征量
      • 7.1.1 原子核的组分及其描述
      • 7.1.2 原子核的结合能与液滴模型
      • 7.1.3 原子核的集体运动
    • 7.2 核力简介
      • 7.2.1 核力及其基本特征
      • 7.2.2 核力研究的理论方法
    • 7.3 原子核的衰变
      • 7.3.1 原子核的衰变及其规律的一般描述
      • 7.3.2 γ衰变
      • 7.3.3 α衰变
      • 7.3.4 β衰变
      • 7.3.5 其它模式的衰变
      • 7.3.6 稳定谷
    • 7.4 原子核结构模型
      • 7.4.1 壳模型
      • 7.4.2 集体模型
      • 7.4.3 代数模型
    • 7.5 核反应及其研究方法
      • 7.5.1 核反应的分类与遵循的基本规律
      • 7.5.2 一般描述方案*
      • 7.5.3 光学势、玻恩近似、分波分析等研究方法概述*
    • 7.6 粒子家族及其基本规律
      • 7.6.1 微观粒子家族
      • 7.6.2 强子的组分粒子及强子的夸克模型
      • 7.6.3 强相互作用的基本性质*
      • 7.6.4 基本相互作用的规范对称性
    • 7.7 现代核物理的整体框架
      • 7.7.1 整体框架概述
      • 7.7.2 同位旋相关的核物理*
      • 7.7.3 角动量相关的核物理*
      • 7.7.4 能量相关的核物理*
      • 7.7.5 奇异数相关的核物理及学科交叉*
    • 思考题与习题
  • 主要参考书目
  • 附录一 卢瑟福散射公式的导出
  • 附录二 量子力学初步
    • F2.1 物质波的概念及其波函数描述
      • F2.1.1 物质波的描述——波函数
      • F2.1.2 波函数的统计诠释
      • F2.1.3 统计诠释及其它物理条件对波函数的要求
    • F2.2 物理量与物理量算符
      • F2.2.1 物理量的平均值及其计算规则
      • F2.2.2 物理量的算符表达及其本征值和本征态
      • F2.2.3 物理量算符的性质及运算
    • F2.3 量子态与态叠加原理
      • F2.3.1 量子态及其表象
      • F2.3.2 态叠加原理
    • F2.4 可测量量完全集及其共同本征函数
      • F2.4.1 对不同物理量同时测量的不确定度
      • F2.4.2 不同物理量同时有确定值的条件
      • F2.4.3 一些物理量的共同本征函数
      • F2.4.4 可测量量完全集及其共同本征函数的完备性
    • F2.5 量子态和物理量随时间的演化
      • F2.5.1 量子态随时间的演化及其确定方法
      • F2.5.2 定态薛定谔方程
      • F2.5.3 连续性方程与概率守恒
      • F2.5.4 物理量随时间的演化及守恒量
      • F2.5.5 绘景
    • F2.6 一维定态问题举例
      • F2.6.1 一维无限深方势阱
      • F2.6.2 一维线性谐振子
      • F2.6.3 一维方势垒及其隧穿
    • F2.7 微扰计算方法
      • F2.7.1 非简并定态微扰计算方法
      • F2.7.2 简并定态微扰计算方法
      • F2.7.3 含时微扰与量子跃迁
    • 思考题与习题
  • 附录三 两角动量耦合的总角动量取值的M-scheme证明
  • 附录四 天然元素(到Z=92的铀)和少数几个人工合成元素形成的原子的电子组态、原子基态和电离能一览表
  • 附录五 电磁场的多极展开形式简述与电磁跃迁概率的表述形式
  • 附录六 自然界中存在的元素的同位素丰度和半衰期
  • 附录七 常见物理量的数量*
  • 附录八 部分思考题和习题参考答案
  • 索引

相关图书