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第一部分 狭义相对论 1

第一章 伽利略变换 1

1.1 事件与坐标 1

1.2 伽利略坐标变换 1

1.3 伽利略速度变换 1

1.4 伽利略加速度变换 2

1.5 方程的不变性 2

第二章 爱因斯坦假设 7

2.1 绝对空间和以太 7

2.2 迈克耳孙--莫雷实验 7

2.3 长度和时间的测量 7

2.4 爱因斯坦假设 7

第三章 洛伦兹坐标变换 12

3.1 光速的不变性 12

3.2 麦克斯韦方程的不变性 12

3.3 求解涉及洛伦兹变换问题时的一般考虑 13

3.4 同时性 13

第四章 相对论性长度测量 17

4.1 长度的定义 17

第五章 相对论性时间测量 20

5.1 固有时 20

5.2 时间膨胀 20

第六章 相对论性空-时测量 23

第七章 相对论性速度变换 32

7.1 洛伦兹速度变换和光速 32

7.2 求解速度问题时的一般考虑 32

第八章 相对论中的质量、能量和动量 37

8.1 需要重新定义经典动量 37

8.2 质量随速度的变化 37

8.3 相对论中的牛顿第二定律 37

8.4 质量和能量关系：E=mc2 38

8.5 动量和能量关系 38

8.6 能量和动量的单位 38

8.7 求解质-能问题时的一般考虑 39

第九章 相对论性多普勒效应 47

第二部分 电磁辐射的量子理论 50

第十章 光子理论 50

第十一章 光电效应 53

11.1 实验结果 53

11.2 光电效应的理论 53

第十二章 康普顿效应 59

第十三章 正负电子对的产生和湮没 65

13.1 正负电子对的产生 65

13.2 电子对的湮没 65

第十四章 光子的吸收 71

第三部分 物质波 74

第十五章 德布罗意波 74

15.1 电磁辐射的波粒二象性 74

15.2 物质的波粒二象性 74

第十六章 德布罗意假说的实验验证 78

16.1 布喇格衍射定律 78

16.2 电子衍射实验 79

第十七章 德布罗意波的几率解释 84

17.1 电磁辐射的几率解释 84

17.2 物质的几率解释 84

第十八章 海森伯测不准原理 87

18.1 测量与不确定性 87

18.2 位置和动量的测不准关系 88

18.3 能量和时间的测不准关系 88

18.4 互补原理 88

第四部分 类氢原子 95

第十九章 玻尔原子 95

19.1 氢光谱 95

19.2 氢原子的玻尔理论 95

19.3 玻尔理论中的发射 96

19.4 能级图 97

19.5 类氢原子 98

19.6 μ介子原子和л介子原子 99

第二十章 电子轨道运动和塞曼效应 109

20.1 轨道角动量的经典理论 109

20.2 经典磁偶极矩 109

20.3 磁偶极矩在外磁场中的经典能量 110

20.4 塞曼实验 110

20.5 轨道角动量大小的量子化 111

20.6 轨道角动量方向的量子化 111

20.7 塞曼效应的解释 111

第二十一章 斯特恩-盖拉赫实验和电子自旋 117

21.1 斯特恩-盖拉赫实验 117

21.2 电子自旋 117

第二十二章 电子自旋和精细结构 121

22.1 自旋-轨道耦合 121

22.2 精细结构 121

22.3 总角动量（矢量模型） 122

第五部分 多电子原子 125

第二十三章 泡利不相容原理 125

23.1 引言 125

23.2 泡利不相容原理 125

23.3 一维盒子中的单粒子 125

23.4 一维盒子中的多粒子 125

第二十四章 多电子原子和周期表 130

24.1 原子中电子组态的光谱表示法 130

24.2 周期表和原子壳层模型 130

24.3 原子状态的光谱表示法 131

24.4 原子的受激态与LS耦合 131

24.5 反常塞曼效应 133

第二十五章 内层电子跃迁：X射线 146

25.1 X射线装置 146

25.2 轫致辐射的产生 146

25.3 特征X射线谱的产生 147

25.4 莫塞莱关系式 148

25.5 X射线吸收限 149

25.6 俄歇效应 150

25.7 X射线荧光 150

第六部分 原子核物理学 160

第二十六章 核子和氚核的性质 160

26.1 核子 160

26.2 核力 160

26.3 氚核 161

第二十七章 原子核的性质 164

27.1 核的标记法 164

27.2 质子和中子的相对数 164

27.3 球形核 164

27.4 原子核的结合能 165

第二十八章 核模型 168

28.1 液滴模型 168

28.2 壳层模型 170

第二十九章 不稳定核的衰变 180

29.1 引言 180

29.2 统计放射性衰变律 180

29.3 γ衰变 181

29.4 α衰变 181

29.5 β衰变和中微子 182

第十三章 核反应 194

30.1 引言 194

30.2 核反应的分类 194

30.3 实验室参考系和质心参考系 195

30.4 核反应的能量 196

30.5 核截面 196

第三十一章 裂变和聚变 205

31.1 核裂变 205

31.2 核聚变 206

第三十二章 基本粒子 211

32.1 基本粒子谱系 211

32.2 粒子的相互作用 212

32.3 守恒定律 212

32.4 轻子数守恒 213

32.5 重子数守恒 213

32.6 同位旋守恒 213

32.7 奇异数守恒 214

32.8 宇称守恒 215

32.9 短寿命粒子和共振态 215

第七部分 原子系统 223

第三十三章 分子结合 223

33.1 离子键结合 223

33.2 共价健结合 223

33.3 其他类型的结合 224

第三十四章 双原子分子的激发 228

34.1 分子的转动 228

34.2 分子的振动 228

34.3 混合激发 229

第三十五章 分子运动论 237

35.1 理想气体定律 237

第三十六章 分布函数 245

36.1 不连续分布函数 245

36.2 连续分布函数 246

36.3 基本分布函数和状态密度 246

第三十七章 经典统计：麦克斯韦-玻耳兹曼分布 252

第三十八章 量子统计 262

38.1 费米-狄拉克统计 262

38.2 玻色-爱因斯坦统计 262

38.3 高温极限 263

38.4 两个有用的积分 263

第三十九章 固体的能带理论 283

附录 293