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第7章 量子物理 1

7.1微观粒子运动的描述（波函数和薛定谔方程） 3

1微观粒子的波粒二象性 3

2描述微观粒子运动状态的波函数及其统计诠释 11

3波函数满足的运动方程——薛定谔方程 16

7.2力学量的算符本征问题与测量 21

1力学量的平均值及算符形式 21

2力学量算符的性质与本征问题 25

3力学量的测量 35

4希尔伯特空间 39

5自旋角动量算符的本征问题与测量 41

7.3 量子典型定态问题分析 49

1定态的特征与处理方法 49

2一维无限深方势阱 对应原理 51

3线性谐振子 56

4一维方势垒散射 量子隧道效应 58

5三维无限深势阱 61

7.4定态近似方法 64

1非简并定态微扰理论 64

2简并定态微扰理论 68

3变分法 71

7.5全同多粒子体系 74

1多粒子体系的波函数和薛定谔方程 75

2全同粒子体系 全同性原理 76

3全同粒子体系的波函数 泡利不相容原理 78

思考题 86

习题 86

第8章 原子物理 89

8.1原子的质量和大小 90

1原子的质量 90

2原子的半径 90

8.2原子模型 92

1α粒子散射实验 92

2卢瑟福有核模型 93

3原子核半径上限估算 94

8.3氢原子的量子理论 95

1氢原子的薛定谔方程解 95

2氢原子的线光谱 102

8.4多电子原子 106

1量子力学对多电子原子的处理方法简介 106

2电子自旋-轨道及电子间的相互作用 108

3原子壳层结构 113

4碱金属原子的光谱 123

5X射线 127

6原子光谱分析简介 135

思考题 139

习题 139

第9章 原子核物理 141

9.1原子核的基本性质 142

1原子核的组成 142

2原子核的电荷和质量 145

3原子核的大小 146

4原子核自旋 147

5原子核的磁矩 147

6原子核的电四极矩 148

7原子核的结合能 149

9.2核转化 154

1不稳定原子核的衰变 154

2原子核反应 168

9.3核能的利用 171

1裂变 171

2反应堆 175

3裂变能的应用 179

思考题 186

习题 186

第10章 光的量子性及光与物质相互作用基础 188

10.1光的波粒二象性 189

1经典电磁理论回顾 189

2光的量子性 193

3量子化电磁场的能量本征值 198

4光子的运动质量 198

5光子自旋 199

6光子、波与概率 200

10.2光的吸收与发射 202

1光与物质相互作用的基本过程 202

2光的吸收与发射的物理基础 203

3光的吸收、自发辐射和受激辐射系数与跃迁速率 206

4吸收与受激辐射选择定则 209

10.3受激辐射与激光 210

1激光器的基本结构 210

2受激辐射光放大的条件 211

3激光起振的阈值条件 214

4激光的特点 215

5典型激光器 216

6激光应用 219

10.4自发辐射与自发辐射光源 227

1热辐射与热辐射光源 227

2荧光灯 230

3半导体发光二极管 232

10.5半导体中的受激吸收与光电效应 233

1光生伏特效应 234

2光电导效应 236

思考题 238

习题 239

第11章 分子物理 241

11.1双原子分子的形成和分子轨道理论 243

1氢分子离子的电子结构 243

2氢分子的电子结构 247

3双原子的分子轨道理论 249

11.2多原子分子的结构和预测 256

1原子杂化轨道理论 256

2分子结构的预测：价电子对互斥理论 258

3分子化学键的离域化 261

11.3化学反应过程与前线轨道 264

1碰撞理论 264

2过渡态理论 265

3前线轨道理论 267

4催化剂在化学反应中的作用 269

11.4双原子分子的能级与分子能谱 271

1分子能级的概念 271

2分子转动和转动能谱 274

3分子振动和振动能谱 278

4双原子分子的转动-振动谱 281

5双原子分子的电子能谱：弗朗克-高登原理 283

6多原子分子的振动能谱 286

11.5分子晶体、高分子、生物大分子 288

1分子晶体 288

2高分子聚合物 295

3生物大分子 298

4分子器件 301

思考题 305

习题 305

第12章 固体物理 307

12.1晶体结构 308

1空间点阵与晶格 308

2布拉维格子与复式格子 308

3原胞与晶胞 308

4典型晶体结构 309

5晶向与晶面 311

6单晶、多晶、液晶、准晶与非晶 312

7晶体结构与化学键模型 314

12.2固体的机械性能 319

1晶体的缺陷 319

2固体的机械性能 322

12.3晶格振动与晶体的热学性质 325

1晶格振动的特征 325

2晶格比热容 329

3非简谐效应 330

12.4固体中的电子能带 331

1能带的由来和特点 331

2晶体势场与能带计算 332

3晶体中电子的准经典运动 338

4固体导电性能的能带论解释 340

5金属电子的费米统计分布 电子比热容 341

6金属的电导与热导 345

12.5半导体材料 347

1半导体的能带结构 347

2杂质半导体 349

3载流子的统计分布 351

4半导体的电输运特性 353

5非平衡载流子 354

6 pn结 356

7半导体材料的应用 358

12.6固体的磁性、超导电性 361

1固体的磁性 361

2超导电性 365

思考题 367

习题 368

下册习题答案 370