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