第一章 原子物理中的量子现象 1
1.1 原子观念的形成 1
1.1.1 道尔顿定律与法拉第定律 1
1.1.2 阿伏加德罗常数 4
1.1.3 布朗运动 6
1.2 气体放电的光谱线 9
1.2.1 氢光谱的谱线系 13
1.2.2 里兹组合原则 15
1.3 伦琴射线（即X-射线） 19
1.3.1 伦琴射线的早期研究 19
1.3.2 伦琴射线是一种电磁射线的证明 24
1.3.3 布喇格反射 26
1.3.4 从轫致辐射谱测定普朗克常数 31
1.3.5 特征伦琴射线 33
1.4 原子壳层的谱项图 35
1.5 原子内的能级 38
1.5.1 夫南克-赫兹实验 39
1.5.2 共振吸收 42
1.5.3 夫南克-赫兹实验的意义 43
1.5.4 习题 45
第二章 核物理中的量子现象 46
2.1 放射性辐射 46
2.1.1 从事放射线工作的准则 48
2.1.2 辐射量的单位、射线防护规则 48
2.1.3 放射线的最早实验 50
2.1.4 α-，β-和γ-射线 51
2.2 原子的质量与电荷的分布 53
2.2.1 卢瑟福的原子模型 54
2.2.2 卢瑟福的散射实验和原子核的发现 55
2.3 原子核的结构及其系列 64
2.4 放射线及其检验方法 67
2.5 放射线的性质 72
2.5.1 α-衰变的分立的射线能谱 72
2.5.2 核衰变定律 75
2.5.3 γ衰变的分立谱线 79
2.5.4 习题 81
第三章 原子的早期半经典描述 82
3.1 玻尔原子模型 82
3.1.1 玻尔假定 82
3.1.2 氢光谱的意义 84
3.1.3 伦琴射线谱的初步解释 86
3.1.4 对应原理 88
3.1.5 玻尔模型的局限性 89
3.2 原子核的液滴模型 89
3.2.1 结合能公式 90
3.2.2 对于质量公式的解释和评论 92
3.2.3 习题 94
第四章 光与物质的模型的建立 95
4.1 光的射线模型 97
4.2 光的波动模型 99
4.3 光的粒子模型 101
4.3.1 光电效应 102
4.3.2 康普顿效应 108
4.3.3 康普顿效应的相对论理论 115
4.3.4 光的粒子模型进一步的实验事实 119
4.3.5 “黑体”射线谱的强度分布 121
4.3.6 小结 123
4.4 物质的粒子模型 123
4.4.1 电子的粒子性 124
4.4.2 质子 128
4.4.3 中子 129
4.5 物质的波动模型 131
4.5.1 电子的衍射 131
4.5.2 中子的衍射 137
4.5.3 习题 138
4.6 什么是实际的电子 138
4.6.1 用经典粒子作双缝实验 139
4.6.2 波的双缝实验 140
4.6.3 电子的双缝实验 142
4.6.4 光的双缝实验 144
4.6.5 模型与实际 145
第五章 量子理论 147
5.1 薛定谔方程 148
5.1.1 一维与时间无关的薛定谔方程 148
5.1.2 波函数ψ的统计意义 152
5.1.3 量子物理中的几率概念 153
5.1.4 经典物理的几率描述 154
5.1.5 ψ函数的归一化 155
5.1.6 与时间相关的薛定谔方程 156
5.2 一维薛定谔方程的应用 158
5.2.1 无限深的势阱 158
5.2.2 有限深度的一维势阱 164
5.2.3 习题 175
5.2.4 三维势阱 176
5.2.5 隧道效应 177
5.2.6 隧道效应的经典模拟实验 181
5.2.7 α-衰变理论 181
5.2.8 习题 192
5.2.9 谐振子 192
5.2.10 习题 197
5.3 海森堡测不准关系 199
5.3.1 由德布罗意波导出测不准关系 199
5.3.2 测不准关系的应用 206
5.3.3 本征值和期望值 210
5.4 氢原子 211
5.4.1 三维势的量子数 212
5.4.2 基态 215
5.4.3 激态 220
5.4.4 氢原子概念的进一步发展 222
5.4.5 习题 225
第六章 量子理论的解释 226
6.1 问题的提出 226
6.2 微观物理中的测量过程 227
6.3 哥本哈根解释 231
6.3.1 观测者的作用 232
6.3.2 互补原理 234
6.3.3 波函数的约缩 236
6.3.4 因果性——非决定性论 237
6.4 围绕哥本哈根解释的讨论 239
6.4.1 实在论者的批评 239
6.4.2 唯物论者的批评 245
6.4.3 总结 251
第七章 二粒子系统与鲍利原理 253
7.1 基本粒子的不可分辨性 254
7.2 玻塞费米和玻尔兹曼统计 258
7.3 氦原子 259
7.4 电子的自旋 263
7.5 电子的磁性 267
7.6 钠的D线 270
第八章 多粒子系统的壳层结构 272
8.1 原子外壳分层结构 272
8.1.1 电子壳层的构造 272
8.1.2 价电子和化学键 280
8.1.3 周期系的结构 284
8.1.4 超重元素的壳层结构 286
8.2 原子核的壳层结构 287
8.2.1 强相互作用 287
8.2.2 自然界四种相互作用的一般讨论 291
8.2.3 核势 293
8.2.4 魔数 295
8.2.5 超重核的存在 298
8.2.6 习题 299
第九章 核过程及其技术应用 301
9.1 核的衰变过程 301
9.1.1 α-衰变 301
9.1.2 β-衰变 304
9.1.3 γ-衰变 313
9.1.4 核裂变 314
9.2 衰变系列 316
9.3 核反应 318
9.4 利用核裂变获得能量 322
9.5 核聚变能量 329
9.5.1 习题 332
第十章 基本粒子物理 333
10.1 反粒子 335
10.2 基本粒子物理学中的量子数 338
10.3 基本粒子理论 344
第十一章 固体物理 348
11.1 固体的结构 349
11.2 固体的能带模型 352
11.2.1 固体内电子的可能的能态 352
11.2.2 电子在能带上的填充 364
11.2.3 带模型中的导体和非导体 366
11.3 金属的导电性能 367
11.3.1 自由电子的浓度和漂移速度 367
11.3.2 金属导电的经典电子气模型 369
11.3.3 金属中传导电子的量子力学描述：“费米电子气” 373
11.3.4 “费米气模型”的应用 378
11.4 能带模型在半导体和绝缘体上的应用 380
11.4.1 光的吸收和固体的颜色 382
11.4.2 固体的光导电性 386
11.4.3 半导体的导电性与温度的关系 387
11.5 固体的晶格缺陷 390
11.5.1 F-中心：势阱中的电子 391
11.5.2 发光现象 394
11.5.3 半导体的缺陷 399
附录 405
附图 405
原素周期系图表 408
重要常数 409
物理关系和物理定律 410