《物理学教程 量子物理学 原子、分子、原子核、粒子》求取 ⇩

引言1

第一章微观粒子的二象性3

1.1 黑体的热辐射3

1.1.1 热辐射现象3

1.1.2 黑体5

1.1.3 黑体辐射的实验规律6

1.1.4 普朗克黑体辐射公式8

1.1.5 计算举例11

1.2 光电效应13

1.2.1 光电效应的实验规律13

1.2.2 经典理论的困难15

1.2.3 爱因斯坦的假设15

1.2.4 光子16

1.2.5 多光子光电效应18

1.2.6 光电效应的应用20

1.3 康普顿效应21

1.3.1 X光的散射21

1.3.2 康普顿散射公式23

1.3.3 发生康普顿效应与光电效应的几率25

1.4 实物粒子的波动性26

1.4.1 德布罗意假设26

1.4.2 德布罗意波长计算27

1.4.3 戴维孙和革末实验28

1.4.4 汤姆逊实验32

1.4.5 约恩孙的实验33

1.5 测不准关系35

1.5.1 单缝衍射的启示35

1.5.2 波动性的判据38

1.5.3 禁锢粒子的能量39

1.5.4 波列长度与单色性39

1.6 几率波40

1.6.1 双缝干涉实验提出的矛盾40

1.6.2 玻恩的假设41

1.7 基尔霍夫定律42

1.7.1 平衡腔内的辐照度43

1.7.2 辐射本领与吸收率的正比关系43

1.7.3 有效辐射44

1.8 普朗克黑体辐射公式的推导45

1.8.1 经典振子的平均能量45

1.8.2 普朗克振子的平均能量45

1.8.3 状态密度46

1.8.4 瑞利-金斯公式的推导47

1.8.5 单色辐射本领的推导48

1.9 波包与群速度49

1.9.1 经典波的启示49

1.9.2 相速度与群速度50

1.9.3 德布罗意波的群速度52

1.10 电子在平面点阵的衍射53

1.10.1 一维衍射53

1.10.2 二维衍射54

习题一57

第二章原子的模型和玻尔理论62

2.1 原子的核式结构62

2.1.1 汤姆逊模型62

2.1.2 卢瑟福模型64

2.1.3 卢瑟福散射公式和散射截面66

2.1.4 卢瑟福模型的验证68

2.1.5 背散射的应用69

2.2 氢原子光谱和玻尔理论71

2.2.1 氢光谱的实验规律71

2.2.2 玻尔的基本假设74

2.2.3 玻尔的氢原子学说75

2.2.4 对氢原子光谱的解释78

2.2.5 核运动的影响81

2.3 夫兰克-赫兹实验83

2.4 量子力学对玻尔理论的修正88

2.4.1 索末菲的椭圆轨道88

2.4.2 玻尔理论的历史作用91

2.4.3 量子力学的修正94

2.5.1 实物粒子的碰撞激发96

2.5 原子的激发96

2.5.2 热激发97

2.5.3 光激发98

2.6 实验室系中的卢瑟福公式99

2.6.1 实验室系与质心系中的散射截面99

2.6.2 实验室系与质心系中的粒子动能100

2.6.3 实验室系中的散射截面公式101

习题二102

第三章单价原子106

3.1 碱金属原子的光谱106

3.1.1 碱金属原子光谱的实验规律106

3.1.2 碱金属原子的能级107

3.1.3 电子贯穿和原子实极化108

3.1.4 跃迁选择定则112

3.2.1 原子的磁矩113

3.2 角动量的空间量子化113

3.2.2 角动量的空间量子化115

3.2.3 原子的守恒量118

3.3 电子的自旋119

3.3.1 斯特恩-盖拉赫实验119

3.3.2 电子自旋假设121

3.3.3 电子反常磁矩124

3.4 角动量合成和谱线精细结构125

3.4.1 自旋-轨道耦合能125

3.4.2 角动量的合成127

3.4.3 碱金属原子能级的分裂129

3.4.4 碱金属原子谱线的精细结构133

3.5 氢原子光谱的精细结构135

3.6.1 普朗克常数的意义139

3.6 普朗克常数与精细结构常数139

3.6.2 自然界的基本常数141

3.6.3 精细结构常数144

3.7 托马斯进动146

习题三150

第四章多价原子154

4.1 不同电子的角动量合成154

4.1.1 角动量合成的普遍规律155

4.1.2 L-S耦合模型156

4.1.3 氦原子光谱159

4.1.4 L-S耦合的跃迁选择定则160

4.1.5 j-j耦合模型165

4.2 塞曼效应168

4.2.1 塞曼效应的实验现象168

4.2.2 原子的有效磁矩170

4.2.3 磁场中原子的附加能量172

4.2.4 塞曼效应的理论解释173

4.2.5 帕邢-巴克效应178

4.2.6 对斯特恩-革拉赫实验的解释181

4.2.7 电子顺磁共振182

4.3 能级的简并度185

4.3.1 描写单个电子状态的量子数185

4.3.2 描写多电子系统的量子数186

4.3.3 量子数与守恒量187

4.3.4 能级的简并度188

4.3.5 简并度对状态分布的影响190

4.4 原子的电子壳层结构190

4.4.1 泡利原理和电子的壳层190

4.4.2 电子壳层的填充193

4.4.3 闭合壳层的角动量196

4.4.4 同科电子的角动量合成197

4.4.5 洪特定则203

4.5 X射线207

4.5.1 X射线的获得207

4.5.2 特征谱与莫塞莱定律210

4.5.3 俄歇效应和X荧光分析215

4.5.4 同步辐射216

习题四218

第五章光谱线的宽度和激光222

5.1 光谱线的宽度222

5.1.1 光谱线的自然宽度223

5.1.2 时间与能量的测不准关系226

5.1.3 压力展宽227

5.1.4 多普勒展宽228

5.2 自发辐射与受激辐射231

5.2.1 两种辐射的不同性质231

5.2.2 爱因斯坦系数间的关系234

5.2.3 激发态的寿命235

5.3 激光236

5.3.1 光的放大236

5.3.2 激光振荡238

5.3.3 氦氖激光器239

5.3.4 自由电子激光器242

5.3.5 激光束的优良特性243

习题五244

6.1.1 离子键246

6.1 离子键与原子键246

第六章分子光谱246

6.1.2 原子键248

6.2 分子的转动和振动光谱249

6.2.1 转动光谱249

6.2.2 振动光谱253

6.2.3 振转光谱256

6.3 电子能级跃迁产生的分子光谱261

6.3.1 分子中电子的状态261

6.3.2 电子状态变化时的选择定则263

6.3.3 电子状态变化时的光谱结构265

6.3.4 分子带状光谱实例267

6.4 喇曼效应270

6.4.1 喇曼效应的描述270

6.4.2 纯转动喇曼光谱273

6.4.3 振转喇曼光谱275

习题六278

第七章原子核282

7.1 原子核的基本性质282

7.1.1 原子核的组成282

7.1.2 原子核的结合能284

7.2 核力与核模型286

7.2.1 核力286

7.2.2 核模型288

7.3 核自旋与核磁矩293

7.3.1 核自旋293

7.3.2 核磁矩294

7.3.3 光谱的磁超精细结构297

7.3.4 核磁共振299

7.4.1 α衰变303

7.4 原子核的放射性303

7.4.2 β衰变304

7.4.3 γ衰变308

7.4.4 放射性衰变的规律308

7.4.5 放射性强度的度量312

7.4.6 放射性同位素的应用312

7.4.7 放射性射线的探测314

7.5 原子核反应317

7.5.1 核反应能317

7.5.2 裂变反应和反应堆321

7.5.3 聚变325

7.5.4 超铀元素和重离子束的应用327

7.6 穆斯堡尔效应329

7.6.1 γ光子对原子核的反冲329

7.6.2 反冲能的补偿331

7.6.3 无反冲共振吸收333

7.6.4 穆斯堡尔效应的应用334

习题七338

第八章粒子342

8.1 粒子与粒子反应342

8.1.1 描写粒子的基本物理量342

8.1.2 粒子反应343

8.1.3 高能反应的阈能计算348

8.2 相互作用与粒子分类349

8.2.1 四种相互作用349

8.2.2 粒子的分类350

8.2.3 共振态352

8.3.1 描写粒子的物理量354

8.3 守恒定律与对称性354

8.3.2 守恒定律的应用357

8.3.3 空间反演与宇称359

8.3.4 宇称不守恒363

8.4 夸克模型367

习题八373

参考教材376

习题答案376

带＊题题解或提示382

附录一 原子的结构参数391

附录二 稳定粒子表395

附录三 能量转换因子398

附录四 基本常数表399

附录五 希腊字母表401

附录六 SI词冠402