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第一章 相对论 1

1.1导出洛仑兹变换式的几种简易方法 1

一、方法1——空间各向同性 2

二、方法2——时空测量 4

三、方法3——时钟同步 6

四、方法4——球面光波方程 8

五、方法5——“单位换算” 10

六、方法6——矩阵变换 12

1.2狭义相对论的新表示 15

一、几何表示法 15

二、矩阵表示法 21

三、三角表示法 25

1.3狭义相对论时空观 28

一、时空间隔的协同性和相对性 28

二、长度收缩佯谬及其解决办法 31

三、时钟佯谬问题的处理 40

四、相对论中的“观测”与“看见” 45

1.4相对论速度和多普勒效应 49

一、相对论速度相加式的不同推证 49

二、相对论多普勒公式的推导 58

三、相对论相速度和群速度变换 64

1.5相对论力学 70

一、质速关系的理论推引 70

二、相对论性力和加速度的空间关系 73

三、力变换的普遍规律 76

四、质能关系的两种推导 80

1.6广义相对论两题 83

一、关于引力红移的半经典处理 83

二、非惯性系考察自由质点 86

三、经典物理适用范围的完整表述 91

第二章 量子理论 96

2.1光量子理论 96

一、运动电子对光的散射 96

二、光电效应与康普顿效应 100

三、关于光电效应的两个问题 103

2.2普朗克量子理论 107

一、维恩位移定律的两种表式 107

二、导出普朗克黑体辐射公式的内插法介绍 110

2.3德布罗意关系 117

一、引出德布罗意关系式的几种方式 117

二、德布罗意波的相速度和群速度 126

三、德布罗意公式的非相对论近似分析 129

2.4波函数与薛定谔方程 134

一、波函数 134

二、经典类比建立薜定谔方程 139

三、波函数一阶导数的连续性条件 144

四、E＝U0情况下的反射系数与透射系数 149

2.5角动量的量子化 154

一、导出角动量可能取值的新方法 154

二、准经典量子化条件及其简单应用 158

三、量子化J的经典依据 162

四、从角动量表式看旧量子论的本质缺陷 167

2.6算符 127

一、球坐标角动量算符的推导 172

二、广义分动量算符的一般表示式 184

三、算符的厄米性 190

四、算符表示的平均值公式 193

2.7不确定度关系 199

一、用不确定度关系估算氢原子能量低限的确切方法 199

二、两种不确定度关系 203

三、恒定磁场中带电粒子速度的不确定度关系 207

四、广义共轭量对的不确定度关系 210

第三章 原子物理（一） 216

3.1卢瑟福散射 216

一、库伦散射公式的几种推导 216

二、卢瑟福散射公式的导出 223

三、卢瑟福散射的小角度极限 229

四、负电荷粒子的散射 232

3.2玻尔理论 235

一、对应原理与量子化规律 235

二、光谱可能跃迁条数的计算公式 242

三、约化质量与轨道半径 245

四、关于氢原子的能量 247

五、特殊的氢原子系统 251

3.3索末菲理论 254

一、虑及核运动的电子椭圆轨道 254

二、用Runge—Lenz矢量处理椭圆轨道的量子化 261

三、用能量方法处理椭圆轨道的量子化 264

四、相对论性氢原子椭圆轨道 267

3.4碱金属原子 272

一、碱金属原子能级与量子亏损 272

二、量子亏损的半经典计算 277

三、精细结构公式的两个问题 283

四、旋—轨耦合能的简单推算 290

五、两种自然单位制及其转换 294

第四章 原子物理（二） 301

4.1朗德g因子 301

一、计算g因子的一般公式 301

二、朗德8因子的取值范围 309

三、JK耦合下g因子为负值的条件 314

4.2磁光效应和选择定则 317

一、光源在磁场中的效应（磁光效应） 317

二、磁场中原子辐射的偏振性 321

三、辐射跃迁选择定则的解释 327

4.3洪特定则 333

一、洪特定则的定性解释 334

二、洪特定则的理论基础 336

三、洪特定则适用范围的讨论 343

4.4同科电子原子态 345

一、同科轨道填充法确定同科电子原子态 346

二、自旋因式分解法确定同科电子原子态 349

三、列表求特征分项法确定同科电子原子态 355

四、矩阵方法确定同科电子原子态 360

五、群论方法确定同科电子原子态 367

六、同科电子jj耦合形成的原子态 373

七、LS耦合与jj耦合的物理实质 378

4.5原子基态的确定 385

一、顺序填充法 385

二、公式计算法 388

三、经验规则 391

四、矢量模型法 395

五、坐标法 397

六、群论方法 399

七、原子基态随原子序数的变化规律 402

4.6原子的壳层结构 404

一、判定电子填充壳层结构的新规则 404

二、原子壳层的填充次序与电离次序 412

三、元素的“特殊”电子基组态 418

四、莫塞莱定律与屏蔽常数 419

第五章 原子核物理 427

5.1基态原子核的静态特性 427

一、用原子质量表述核结合能公式的近似性 427

二、核电荷数的有限性讨论 431

三、核内仅有质子和中子吗 433

四、强相互作用与核子质量 438

5.2放射性衰变 442

一、放射性活度的两种表示式 442

二、放射系中各元素原子数的计算 444

三、放射性衰变的起伏问题 447

四、β衰变与宇称 450

5.3原子核反应 451

一、衰变能、反应能与结合能 451

二、两种坐标系中的Q方程 454

三、吸能反应中的阈能 457

四、阈能公式的相对论形式 461

五、关于回旋加速器的两个问题 466

5.4粒子物理计算 470

一、用动量矢量图求解粒子的散射 470

二、粒子分裂后的速度与飞行夹角 473

三、碰撞和衰变过程中末态粒子的最大能量 477