原子物理学和量子物理学PDF电子书下载

1.1 经典物理学和量子力学 1

1.2 简短的历史回顾 1

第一章 引言 1

19.4.3 电子的库仑相互作用，哈特里方法和哈特里－福克方法 44 2

第十四章 磁场中的原子：量子力学处理28 4

第二章 原子的质量和大小 6

2.1 原子是什么？ 6

2.2 质量的测定 6

7.4 能量时间不确定关系 11 7

14.5 布洛赫方程 30 7

2.3.1 电解 8

2.3 测定阿伏伽德罗数的方法 8

2.3.2 气体常量和玻耳兹曼常量 9

2.3.3 晶体中的X射线衍射 11

2.3.4 使用放射性衰变测定NA 12

2.4.1 气体动理论的应用 13

2.4 原子大小的测定 13

2.4.2 相互作用截面 14

2.4.3 相互作用截面的实验测定 17

2.4.4 由协体积测定原子的大小 19

2.4.5 由测定X射线在晶体上的衍射得出原子的大小 20

2.4.6 单个原子是否能看得见？ 26

习题 31

第三章 同位素 33

3.1 元素的周期系 33

3.2 质谱学 35

3.2.1 抛物线法 35

3.2.2 改进的质谱议 41

3.2.3 质谱测定法的结果 43

3.2.4 质谱仪的现代应用 44

3.2.5 同位素分离 45

习题 47

4.1 电子穿过物质 49

第四章 原子的核 49

4.2.1 α粒子的一些性质 52

4.2 α粒子穿过物质（卢瑟福散射） 52

4.2.2 由箔引起α粒子的散射 53

4.2.3 卢瑟福散射公式的推导 55

4.2.4 实验结果 61

4.2.5 核半径是什么意思？ 63

习题 64

第五章 光子 66

5.1 光的波动性 66

5.2 热辐射 69

5.2.1 黑体辐射的光谱分布 69

5.2.2 普朗克辐射公式 72

5.2.3 普朗克公式的爱因斯坦推导 74

5.3 光电效应 78

5.4 康普顿效应 82

5.4.1 实验 82

5.4.2 原普顿位移的推导 84

习题 87

6.1 自由电子的产生 91

6.2 电子的大小 91

第六章 电子 91

6.3 电子的电荷 92

6.4 电子的荷质比e/m 94

6.5 电子的波动性 98

习题 104

第七章 物质波的一些基本性质 106

7.1 波包 106

7.2 概率统计解释 111

7.3 海森伯不确定关系 114

7.5 对束缚态不确定关系的一些结论 117

习题 121

第八章 氢原子的玻尔模型 122

8.1 光谱学的一些基本原理 122

8.2 氢原子的光谱 125

8.3 玻尔的假设 129

8.4 一些定量的结论 135

8.5 原子核的运动 136

8.6 类氢原子的光谱 139

8.7 μ子原子 141

8.8 由碰撞激发的量子跃迁 144

8.9 玻尔模型的索末菲广延和第二量子数的实验 149

证明 149

8.10 由相对论性质量变化引起轨道简并的解除 151

8.11 玻尔－索末菲理论的局限性，对应原理 152

8.12 里德伯原子 153

习题 156

9.1 箱中的粒子 159

第九章 量子论的数学框架 159

9.2 薛定谔方程 163

9.3 量子论的概念基础 167

9.3.1 观测结果、测量值和算符 167

9.3.2 动量的测量和动量的概率 167

9.3.3 平均值和期望值 169

9.3.4 算符和期望值 174

9.3.5 求出波函数的方程 176

9.3.6 同时可观测性和对易关系 178

9.4 量子力学的振子 182

习题 189

第十章 氢原子的量子力学 194

10.1 在中心力场中运动 194

10.2 角动量本征函数 197

10.3 中心力场中的径向波函数 204

10.4 氢的径向波函数 206

习题 214

第十一章 碱金属原子光谱中轨道简并的解除 217

11.1 壳层结构 217

11.2 屏蔽 220

11.3 能级图 222

11.4 内壳层 227

习题 229

第十二章 轨道磁性、自旋磁性和精细结构 230

12.1 引言和概述 230

12.2 轨道运动的磁矩 232

12.3 磁场的旋进和取向 235

12.4 电子的自旋和磁矩 237

12.5 用爱因斯坦－德哈斯方法测定回转磁比 239

12.6 施特恩和格拉赫测定方向量子化 241

12.7 精细结构和自旋轨道耦合：概述 243

12.8 玻尔模型中的自旋轨道分裂的计算 245

12.9 碱金属原子的能级图 250

12.10 氢原子的精细结构 252

12.11 兰姆移位 253

习题 258

13.2 电子的自旋共振 261

13.1 磁场中的方向量子化 261

第十三章 磁场中的原子：实验及其半经典描述 261

13.3 塞曼效应 265

13.3.1 实验 265

13.3.2 从经典电子理论观点解释塞曼效应 267

13.3.3 用矢量模型描述寻常塞曼效应 271

13.3.4 异常塞曼效应 273

13.3.5 自旋轨道耦合的磁矩 275

13.4 帕邢－巴克效应 277

13.5 双共振和光抽运 279

习题 282

14.1 寻常塞曼效应的量子理论 284

14.2 电子和质子自旋的量子理论处理 287

14.2.1 自旋作为角动量 287

14.2.2 自旋算符、自旋矩阵和自旋波函数 288

14.2.3 自旋在磁场中的薛定谔方程 291

14.2.4 用期望值描述自旋旋进 293

14.3 具有自旋轨道耦合的异常塞曼效应的量子力学处理 296

14.4 自旋在一个稳定另一个与时间有关并互相垂直的磁场中的量子理论 301

14.6 电子的相对论性理论，狄拉克方程 311

习题 318

15.1 斯塔克效应的观测结果 321

第十五章 电场中的原子 321

15.2 线性斯塔克效应和二次斯塔克效应的量子理论 324

15.2.1 哈密顿函数 324

15.2.2 二次斯塔克效应，无简并时的微扰理论 325

15.2.3 线性斯塔克效应，有简并时的微扰理论 329

15.3 双能级原子与相干辐射场的相互作用 333

15.4 自旋和光子回波 338

15.5 量子电动力学的简略介绍 342

15.5.1 场的量子化 342

15.5.2 质量重正化和兰姆移位 348

习题 357

16.1.2 波函数对称性性质的例子 360

16.1.1 光的矩阵元 360

16.1 对称性和选择定则 360

第十六章 光跃迁的一般定律 360

16.1.3 选择定则 366

16.1.4 选择定则和多极辐射 370

16.2 谱线宽度和谱线形状 375

第十七章 多电子的原子 380

17.1 氦原子的光谱 380

17.2 电子相斥和泡利原理 383

17.3 角动量耦合 384

17.3.1 耦合机理 384

17.3.2 Ls耦合（罗素－桑德斯耦合） 385

17.3.3 jj耦合 391

17.4 多电子原子的磁矩 393

17.5 多重激发 395

习题 395

18.1 引言 397

第十八章 X射线谱，内壳层 397

18.2 由外壳层产生的X辐射 398

18.3 X射线的韧致辐射光谱 398

18.4 发射线状谱：特征辐射 401

18.5 X射线谱的精细结构 406

18.6 吸收谱 408

18.7 俄歇效应（内光电效应） 411

18.8 光电子能谱学（XPS），ESCA 413

习题 415

第十九章 周期系的结构，元素的基态 417

19.1 周期系与壳层结构 417

19.2 原子的基态 428

19.3 激发态和全能级图 431

19.4 多电子问题，哈特里－福克方法 433

19.4.1 双电子问题 433

19.4.2 无相互作用的多电子 440

习题 445

第二十章 核自旋，超精细结构 448

20.1 原子核对原子光谱的影响 448

20.2 原子核的自旋和磁矩 449

20.3 超精细相互作用 452

20.4 氢原子和钠原子基态中的超精细结构 458

20.5 在外磁场中的超精细结构，电子自旋共振 461

20.6 核自旋与磁矩的直接测量，核磁共振 468

20.7 核磁共振的应用 474

20.8 核的电四极矩 481

习题 483

第二十一章 激光 485

21.1 激光的一些基本概念 485

21.2 速率方程和产生激光的条件 489

21.3 激光的振幅和相 494

习题 499

第二十二章 光谱学的近代方法 500

22.1 经典方法 500

22.2 量子拍 502

22.3 无多普勒饱和光谱学 504

22.4 无多普勒双光子吸收 508

22.5 能级交叉光谱学和汉尔（Hanle）效应 509

第二十三章 化学结合的量子理论基础 513

23.1 引言 513

23.2 氢分子离子（H+2） 514

23.3 隧道效应 522

23.4 氢分子（H2） 525

23.5 共价离子共振 535

23.6 氢结合的洪德－马利肯－布洛赫理论 536

23.7 杂化 537

23.8 苯（C6H6）的π电子 541

习题 543

附录： 545

题解 552