原子结构理论PDF电子书下载

第一章 量子力学预备知识 1

1.1 有心力场中的粒子 1

1.能量本征方程 1

2.径向方程 3

3.两粒子体系的方程 5

附录：轨道角动量算符的本征函数 8

1.2 氢原子的初等量子理论 13

1.氢原子哈密顿的本征解 13

2.类氢离子哈密顿的本征解 18

3.类氢离子径向函数的实用形式 19

4.类氢离子的势能和离心势能的平均值 21

5.类氢离子的径向矩阵元 23

6.类氢离子径向矩阵元的递推关系 26

1.3 角动量理论基础 34

1.角动量算符的基本性质 34

2.两个角动量的耦合 39

3.三个角动量的耦合 50

4四个角动量的耦合 55

1.4 不可约张量理论基础 59

1.不可约张量的基本概念 59

2.Wigner-Eckart定理 63

3.不可约张量的标量积及其矩阵元 70

4.不可约张量的张量积及其矩阵元 73

第二章 原子结构理论基础 82

2.1 原子结构的基本概念 82

1.电子状态的标记法 84

2.电子波函数与原子波函数的标记法 86

3.薛定谔方程与变分原理 88

2.2 哈特利方程组和哈特利-福克方程组 90

1.哈特利方程组 90

2.哈特利-福克方程组 95

2.3 有心力近似与自洽场方法 107

1.哈特利方程组的近似解法 107

2.哈特利-福克方程组的近似解法 112

第三章 非相对论性原子能级结构 115

3.1 有心力近似下原子能级的简并度 115

3.2 满壳层组态的原子能量 120

1.满壳层组态的原子能量公式 120

2.径向积分和径向函数的变分计算方法 128

3.3 含有开壳层的组态的原子能里 131

1.简并微扰论的另一数学形式 131

2.哈密顿算符的非对角元的计算公式 133

3.哈密顿算符的矩阵形式的基本特征——分块对角化 139

4.满壳层外只有一个价电子的组态的原子能量 142

5.一级近似解的简并度与谱项 146

6.电子组态与原子谱项 150

7.对角和法则 156

8.对角和方法实例 158

3.4 表象变换与拉卡方法 170

1.表象变换与拉卡基函数 170

2.在拉卡表象中哈密顿算符的矩阵形式 188

3.双电子情形的原子能量公式 190

4.三电子情形哈密顿算符的矩阵元公式 199

第四章 原子的相对论性哈密顿 213

4.1 相对论性波动方程简介 214

1.自由电子的狄拉克方程 214

2.电磁场中电子的狄拉克方程与非相对论极限 221

4.2 原子的相对论性哈密顿 225

1.氦原子的相对论性哈密顿 225

2.多电子原子的相对论性哈密顿 232

4.3 原子相对论性哈密顿本征解的一般结构 234

4.4 原子相对论性哈密顿的球张量表示 238

1.自旋-自旋相互作用哈密顿的球张量表示 239

2.自旋-其他轨道相互作用哈密顿的球张量表示 250

3.相对论修正哈密顿的球张量表示 267

第五章 原子能量的相对论修正 274

5.1 氢原子能量的相对论修正 274

5.2 氦原子能量的相对论修正 276

1.质量和单体达尔文修正项 277

2.双体达尔文修正项和自旋-自旋接触相互作用项 278

3.轨道-轨道相互作用项 280

第六章 原子能级的精细结构 297

6.1 氢原子能级的精细结构 297

6.2 满壳层组态中的自旋-轨道相互作用 301

6.3 一价原子中的自旋-轨道相互作用 302

6.4 LS耦合下双电子原子中的自旋-轨道相互作用 305

6.5 jj耦合下双电子原子中的自旋-轨道相互作用 310

1.基函数与谱项 311

2.零级近似哈密顿的本征解 314

3.非有心力对零级近似解的修正 316

6.6 双电子原子中的自旋-自旋相互作用 321

6.7 双电子原子中的自旋-其他轨道相互作用 334

第七章 原子能级的超精细结构 352

7.1 单电子原子的磁性超精细结构 352

1.电子和原子核的磁矩算符 352

2.核磁矩与电子的相互作用哈密顿 355

3.一价原子的磁性超精细结构 356

4.氢原子（类氢离子）的磁性超精细结构 360

7.2 单电子原子的电性超精细结构 362

1.电四极相互作用 362

2.一价原子的电性超精细结构 371

7.3 单电子原子的总超精细结构 372

第八章 塞曼效应与斯塔克效应 374

8.1 静磁场与原子之间的相互作用 374

8.2 精细结构的塞曼分裂 375

1.单电子原子精细结构能级的塞曼分裂 375

2.双电子原子的塞曼效应 378

8.3 超精细结构的塞曼分裂 380

8.4 双电子原子的斯塔克效应 385

1.简并微扰论的二级近似能级 386

2.双电子及多电子原子的二级斯塔克效应 389

第九章 原子的谱线强度 395

9.1 原子谱线强度理论基础 395

1.光与原子的相互作用 395

2.跃迁概率和跃迁速率 396

3.光的吸收和辐射系数 401

9.2 氢原子的谱线强度 402

第十章 原子间的相互作用 417

10.1 原子间的静电相互作用势及其不可约张量表示 417

10.2 原子间相互作用能的二级近似理论 423

1.一级近似能量 424

2.二级近似能量 426

3.二级近似能量的单中心表示 430

10.3 氢原子间相互作用能的稳定变分计算法 434

附录 部分3j和6j符号数值表 443

1.3j符号数值表使用说明 443

2.6j符号数值表使用说明 444

参考文献 450