第一章 物质和电荷的原子性 1
1.1 引言 1
1.2 分子运动论 3
1.3 原子的大小 5
1.4 电荷的原子性--电解 7
1.5 气体放电 8
1.6 “阴极射线”的性质 9
1.7 阴极射线的本性--电子流 14
1.8 电子荷质比的精确测量 15
1.9 密立根实验和电荷的量子化 18
习题 23
第二章 原子的组成以及经典物理学的失败 24
2.1 引言 24
2.2 原子是中性的推论 24
2.3 原子和X射线 每个原子所含的电子数 25
2.4 原子模型和α粒子散射 29
2.5 α粒子 30
2.6 根据汤姆孙模型对于α粒子散射的解释 32
2.7 卢瑟福的原子模型 37
2.8 卢瑟福公式与实验结果的比较 46
2.9 前向散射 49
2.10 截面的概念 50
2.11 原子核的大小 52
2.12 卢瑟福模型的重新陈述及评论 54
2.13 缺少的常数 55
习题 56
3.2 黑体辐射 58
第三章 普朗克常数 辐射和光子 58
3.1 引言 58
3.3 原子的大小 61
3.4 光电效应 63
3.5 根据经典观点解释光电效应的困难 69
3.6 在光强极？情况下的时间延迟 71
3.7 根据光子观点解释光电效应的困难 73
3.8 康普顿效应 73
3.9 光子的源 76
3.10 辐射--是波还是粒子？ 81
习题 89
第四章 电子和波 90
4.1 作为粒子的电子 90
4.2 电子和波 91
4.3 电子和X射线衍射 92
4.4 电子和其它粒子的波长 97
4.5 电子--是波还是粒子？ 98
4.6 几率波及其叠加 101
4.7 匀速运动的粒子的表示 103
4.8 频率和速度 105
4.9 自由空间中粒子的微分方程以及波函数的复数本性 107
4.10 测不准原理--波动图象的推论 111
4.11 测不准原理的进一步讨论 114
4.12 能量和时间之间的测不准关系 119
4.13 能量-时间测不准关系的进一步讨论 120
4.14 测不准原理的一个解析实例 123
习题 126
第五章 量子力学和薛定谔方程 127
5.1 引言 127
5.2 薛定谔方程 129
5.3 某些似是而非的争论 130
5.4 与时间无关的薛定谔方程 131
5.5 建立与时间无关的薛定谔方程的另一种方法 134
5.6 边界条件以及与时间无关的薛定谔方程的解 135
5.7 本征值和本征函数 141
5.8 H的本征函数的正交性和完全性 143
5.9 H的属于不同本征值的本征函数的正交性 145
5.10 算符、期待值和本征值 148
5.11 小结 154
习题 155
第六章 有心力场中的角动量和电子自旋 157
6.1 引言 157
6.2 行星运动的经典特征 158
6.3 带电粒子的磁矩与其角动量之间的关系 160
6.4 原子磁矩的测定 163
6.5 角动量在量子力学中的表示 166
6.6 角动量z分量的本征值 170
6.7 角动量的大小以及其它分量 171
6.8 不可能确知角动量的所有三个分量的证明 173
6.9 对具有确定角动量的态的惯用描述 174
6.10 角动量与斯特恩-革拉赫实验的结果 175
6.11 内禀角动量以及角动量的半整数值 179
6.12 电子自旋 182
6.13 电子自旋的分析 184
6.14 利用经过改进的斯特恩-革拉赫装置进行实验的可行性 194
6.15 电子磁矩的精确测量 197
习题 203
第七章 氢原子和单电子离子的能级 205
7.1 引言 205
7.2 所论问题的经典的哈密顿函数和量子力学的哈密顿算符 206
7.3 基态解 212
7.4 基态波函数的归一化以及解的其它特性 217
7.5 氢原子的其它球面对称态 222
7.6 氢原子和类氢离子的非球面对称态--p态 227
7.7 角动量较高的态 236
7.8 用量子数描述态 237
7.9 氢原子中的电子自旋 239
习题 239
第八章 元素周期表与泡利不相容原理 241
8.1 引言 241
8.2 对于含有若干个电子的原子的描述 241
8.3 元素的性质与泡利不相容原理 245
8.4 泡利不相容原理对于原子描述的影响 253
8.5 根据原子的壳层模型建立的元素周期表 256
8.6 全同粒子的不可分辨性与波函数的对称性 266
8.7 对称性守恒 275
8.8 交换对称性与泡利不相容原理 276
习题 278
第九章 单电子光谱与双电子光谱 279
9.1 引言 279
9.2 闭合壳层的角动量与电荷分布 280
9.3 初级微扰理论 282
9.4 第一级微扰理论结果的正规推导 284
9.5 微扰理论计算的两个例子 286
9.5.1 核电荷的增大 286
9.5.2 核的有限大小的影响 288
9.6 碱金属原子的能级 290
9.7 量子数亏损 295
9.8 钠的3p态的结构 297
9.9 角动量的相加 301
9.10 自旋-轨道相互作用 306
9.11 氦原子简介 312
9.12 氦原子的基态 313
9.13 (9.46a)式中的积分计算 317
9.14 氦原子的激发态与反对称性的影响 320
9.15 对称性与总自旋之间的联系 328
9.16 氦的激发态的描述 329
9.17 小结 332
习题 332
10.1 引言 334
第十章 光谱线与选择定则 334
10.2 氢与碱金属原子的选择定则 335
10.3 原子态的性质以及对于电磁辐射的分析 335
10.4 电偶极辐射的选择定则(1) 339
10.5 电偶极跃迁几率以及宇称的概念 340
10.6 宇称 343
10.7 具有与不具有确定宇称的波函数的例子 345
10.8 电偶极辐射的选择定则(2) 346
习题 350
11.1 引言 351
第十一章 标识X射线谱 351
11.2 莫塞莱实验 353
11.3 X射线能级和选择定则 356
习题 359
附录A 傅里叶级数和傅里叶变换 361
附录B 物理常数的数值 367
附录C 习题解答 369
附录D 阅读书目 382
索引 384