原子和量子物理 量子力学PDF电子书下载

第6章 外场中的原子 1

6.1定态微扰论 1

6.1.1非简并情形 1

6.1.2布里渊-维格纳（Brillouin-Wigner）方法 4

6.1.3简并情形 9

6.2斯塔克效应 15

6.2.1外电场中的氢原子 15

6.2.2基态的微扰 16

6.2.3激发态能级的修正 16

6.3磁共振 19

6.3.1自旋进动 19

6.3.2海森伯图像 20

6.3.3电子自旋共振（ESR） 21

6.4跃迁 25

6.4.1含时微扰论 26

6.4.2自旋共振 28

6.4.3常微扰 29

6.4.4简谐微扰 31

6.5原子辐射 33

6.5.1哈密顿量 33

6.5.2规范变换问题 34

6.5.3电偶极近似 35

6.5.4选择定则 39

6.5.5自发辐射 40

6.5.6激发态寿命 42

6.6激光 43

6.6.1激光基本原理 43

6.6.2形成激光的基本条件 45

6.6.3激光特点 47

6.6.4自由电子激光（free-electron laser） 48

第7章 多体问题 49

7.1全同粒子和泡利原理 49

7.1.1全同粒子 49

7.1.2交换对称 50

7.1.3泡利原理 50

7.2全同粒子体系的波函数 51

7.2.1无作用多粒子体系的波函数 51

7.2.2玻色子系统的波函数 52

7.2.3费米子系统的波函数 53

7.2.4空间和自旋可分开的情形 54

7.3变分法 54

7.3.1薛定谔方程的变分描述 54

7.3.2里茨变分法 56

7.4氦原子 60

7.4.1氦原子的光谱和能级 60

7.4.2氦原子基态能量粗估 61

7.4.3氦原子基态能量（微扰论） 63

7.4.4氦原子基态能量（变分法计算） 64

7.4.5自旋耦合与交换简并 65

7.4.6基态、单重项与三重项 68

7.4.7选择定则 69

7.4.8交换能 70

7.4.9氦原子的激发态能级 71

7.5托马斯-费米统计方法 72

7.5.1多粒子体系的复杂性 72

7.5.2托马斯-费米模型 73

7.5.3托马斯-费米方程 75

7.6 X射线 79

7.6.1 X射线的发现 79

7.6.2韧致辐射谱 80

7.6.3线状特征谱 82

7.6.4原子的内层能级 83

7.6.5俄歇效应 84

7.6.6 X射线的吸收 85

7.6.7产生X射线的各种机制 85

第8章 分子结构和能谱 87

8.1分子的化学键 87

8.1.1离子键 87

8.1.2共价键 89

8.1.3氢分子离子H+2 89

8.1.4氢分子 92

8.1.5碳键，C60分子和纳米技术 94

8.2分子结构和能谱 95

8.3双原子分子的光谱 97

8.3.1刚性双原子分子纯转动能级和光谱 97

8.3.2非刚性双原子分子纯转动能级和光谱 99

8.3.3分子在不同转动能级上的布居 100

8.3.4双原子分子振动能级和光谱 100

8.3.5振动转动光谱带 102

8.3.6分子的电子态 104

8.3.7分子光谱 105

8.4荧光和磷光 108

8.4.1分子的激发 109

8.4.2分子去活 110

8.5拉曼光谱 111

8.5.1拉曼光谱 112

8.5.2拉曼散射的量子解释 113

8.5.3双原子分子气体的拉曼谱 114

8.5.4原子核自旋对分子能态的影响——同核双原子分子的拉曼谱 115

第9章 散射 120

9.1散射和截面 120

9.1.1微分散射截面 121

9.1.2总截面 122

9.1.3散射振幅 123

9.2分波法 125

9.2.1分波法 125

9.2.2自由粒子的定态 127

9.2.3用自由球面波展开平面波 129

9.2.4中心势场中的分波 130

9.2.5用相移表示散射截面 132

9.2.6相移的计算 134

9.2.7光学定理 138

9.3玻恩近似 139

9.3.1积分方程 139

9.3.2玻恩近似 141

9.3.3电子原子的弹性散射 144

9.4带自旋的玻恩近似 148

9.4.1渐近条件 148

9.4.2散射振幅 148

9.5全同粒子散射 151

第10章 量子态的非定域性与纠缠特性 157

10.1 EPR佯谬 158

10.1.1背景 158

10.1.2 EPR佯谬——基本定义 159

10.1.3 EPR论点 162

10.1.4玻姆（Bohm）模型：两个自旋1／2粒子组成的系统 163

10.2隐变量理论 165

10.2.1隐变量的引入 165

10.2.2隐变量理论的基本问题 167

10.2.3冯·诺依曼关于无弥散态不存在的证明 168

10.2.4 贝尔对冯·诺依曼观点的质疑 172

10.2.5格里森（Gleason）定理 174

10.2.6关于格里森定理的推论的讨论 177

10.3多粒子体系的隐变量模型 179

10.3.1经典位形 179

10.3.2用隐变量表示关联测量的结果 181

10.3.3互文性（contextuality） 183

10.4贝尔定理 188

10.4.1贝尔不等式 188

10.4.2墨明（Mermin）装置，（2，3，2）情形 192

10.4.3较为一般的（2，2，d）情形 195

10.4.4量子力学违反相对论的定域性原理吗？ 197

10.5混合态 199

10.5.1密度算符 200

10.5.2二维希尔伯特空间中的密度算符 205

10.5.3两体系统的密度算符 207

10.5.4 2×2系统的量子态 209

10.6纠缠态（entangled states） 212

10.6.1 2×2系统的纯态 213

10.6.2 2×2系统的混合态以及纠缠程度的度量 217

10.7违反贝尔不等式的充要条件 219

习题与答案 224

附录A物理常数 239

附录B元素周期表 241

名词索引 242