原子物理與量子力學.上冊 (第三版) 朱棟培 陳宏芳 石名俊 9787030818317 【台灣高等教育出版社】

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書名：原子物理與量子力學.上冊 (第三版)
ISBN：9787030818317
出版社：科學
著編譯者：朱棟培 陳宏芳 石名俊
頁數：348
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1745889
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內容簡介
《原子物理與量子力學（上冊）（第三版）》根據普通物理與理論物理的內在聯繫和各自特點，將原子物理和量子力學兩部分內容放在一個統一的框架下統籌安排，從理論與實際的結合上闡明科學規律的發現、歸納與應用的整個過程，加強整體性和系統性，避免不必要的重複。
《原子物理與量子力學（上冊）（第三版）》分上、下兩冊，《原子物理與量子力學（上冊）（第三版）》為上冊，內容包括原子和量子，狀態和薛定諤方程，力學量和算符，帶電粒子在電磁場中的運動，原子核、粒子和宇宙演化。

目錄

目錄

第三版叢書序
第二版叢書序
第1版叢書序
第三版前言
第二版前言
第1版前言
第1章 原子和量子 1
1 1 原子學說 1
1 1 1 思辨的原子論 1
1 1-2 化學原子論 1
1 1 3 物理原子論 2
1 2 電子和湯姆孫模型 4
1 2 1 電子的發現 4
1 2 2 湯姆孫模型 6
1 3 原子的核式結構 8
1 3 1 放射性的發現 8
1 3 2 a射線 8
1 3 3 a粒子散射實驗 9
1 3 4 盧瑟福核式模型 11
1 3 5 盧瑟福散射公式 11
1 3 6 原子核的大小 16
1 3 7 高能散射實驗 16
1 4 黑體輻射與能量子 17
1 4 1 黑體輻射實驗 17
1 4 2 基本結果 18
1 4 3
第1理論的解釋 20
1 4 4 普朗克公式 21
1 4 5 能量子 22
1 5 光電效應與光量子 24
1 5 1 光電效應 24
1 5 2 愛因斯坦關於光電效應的圖像 26
1 5 3 光電效應方程的實驗驗證 27
1 5 4 愛因斯坦關係 28
1 5 5 康普頓效應 29
1 5 6 光的波粒二象性 33
1 6 原子光譜與玻爾模型 35
1 6 1 原子光譜 35
1 6 2 玻爾氫原子理論 38
1 6 3 弗蘭克-赫茲實驗 47
1 6 4 玻爾理論的局限 51
1 7 物質波 52
1 7 1 德布羅意假設 52
1 7 2 實驗驗證 54
1 7 3 物質的波粒二象性 58
第2章 狀態和薛定諤方程 59
2 1 狀態和波函數 59
2 1 1 微觀系統運動狀態 59
2 1 2 歸一化 60
2 1 3 態疊加原理 62
2 1 4 動量空間波函數 64
2 2 量子態隨時間的演化 65
2 2 1 薛定愕方程 65
2 2 2 定態 68
2 2 3 概率守恆定律 69
2 3 一維無限深方勢阱 70
2 3 1 方勢阱 70
2 3 2 分區解 71
2 3 3 連接條件 72
2 3 4 能級和波函數 73
2 3 5 物理意義 73
2 4 一維勢壘 75
2 4 1 —維散射 75
2 4 2 散射邊界條件 76
2 4 3 反射係數與透射係數 77
2 4 4 隧道效應 78
2 5 粒子在中心對稱勢場中的運動 79
2 5 1 有心力場 79
2 5 2 球諧函數 80
2 5 3 徑向波函數 84
2 5 4 庫侖勢 87
2 5 5 氫原子 91
2 5 6 電子石 94
2 6 諧振子 96
2 6 1 簡諧振子 96
2 6 2 能級和波函數 98
2 6 3 半諧振子 99
第3章 力學量和算符 100
3 1 力學量的平均值 100
3 1 1 坐標平均值 101
3 1 2 動量平均值 102
3 1 3 動量在位置空間的表示 103
3 2 算符 104
3 2 1 算符運算 104
3 2 2 對易關係和反對易關係 105
3 2 3 線性算符 107
3 2 4 本征值和本征函數 107
3 2 5 本征譜與簡並度 107
3 2 6 厄米算符 108
3 2 7 厄米算符的重要性質 110
3 2 8 力學量用線性厄米算符代表 112
3 3 均方差和本征態 113
3 3 1 均方差 113
3 3 2 本征態 114
3 3 3 代表力學量的算符的線性 115
3 4 常用算符 116
3 4 1 坐標算符 116
3 4 2 動量算符 117
3 4 3 海森伯代數 119
3 4 4 動量算符的物理意義 120
3 4 5 角動量算符 120
3 4 6 —般力學量 124
3 4 7 能量算符 125
3 4 8 宇稱算符 126
3 5 力學量本征態的完備性 127
3 5 1 疊加態的分佈 127
3 5 2 本征態的完備性 129
3 5 3 連續譜情形 130
3 5 4 一般譜 131
3 5 5 完備性關係 132
3 5 6 量子力學第三假定 132
3 6 態空間和表像 133
3 6 1 態空間 133
3 6 2 力學量的表示 134
3 6 3 矩陣表示 135
3 6 4 狄拉克記號 137
3 6 5 酉變換 139
3 6 6 物理性質的表示無關性 142
3 7 狀態的完全確定 142
3 7 1 自由度問題 142
3 7 2 共有完備本征態條件 144
3 7 3 完全力學量組 146
3 7 4 定態系統的形式解 147
3 7 5 守恆量 148
3 8 不確定關係 150
3 8 1 實驗分析 150
3 8 2 兩種分佈 152
3 8 3 理論證明 154
3 8 4 應用 155
3 9 薛定諤圖像、海森伯圖像和相互作用圖像 156
3 9 1 薛定諤圖像 158
3 9 2 海森伯圖像 159
3 9 3 相互作用圖像 162
3 10 粒子數表像中的諧振子 165
3 10 1 吸收算符和發射算符 165
3 10 2 粒子數算符的本征態 167
3 10 3 各算符的矩陣形式 168
3 10 4 諧振子譜 170
3 10 5 狀態波函數 in
3 11 受迫諧振子 172
3 11 1 相互作用圖像中的吸收算符和發射算符 173
3 11 2 時間演化算符* 174
第4章 帶電粒子在電磁場中的運動 178
4 1 電磁場中帶電粒子的薛定譚方程 178
4 1 1 哈密頓量 178
4 1 2 運動方程 179
4 1 3 概率守恆 179
4 1 4 阿哈羅諾夫-玻姆效應 180
4 2 朗道能級 183
4 2 1 不對稱規範 183
4 2 2 對稱規範 185
4 3 原子磁矩和塞曼效應 186
4 3 1 原子磁矩 186
4 3 2 塞曼效應 188
4 3 3 理論解釋 189
4 4 電子自旋 190
4 4 1 施特恩-格拉赫實驗 190
4 4 2 鈉原子光譜線的精細結構 193
4 4 3 電子自旋假設 194
4 4 4 自旋波函數 195
4 4 5 自旋算符 196
4 4 6 自旋在任意方向投影的波函數 199
4 4 7 泡利方程 200
4 4 8 自旋磁矩在磁場中的轉動 201
4 5 角動量理論 202
4 5 1 角動量算符的本征值和矩陣表示 203
4 5 2 自旋角動量算符 207
4 6 角動量的耦合 208
4 6 1 兩個角動量的耦合 208
4 6 2 矢量耦合係數 213
4 6 3 自旋態的耦合 215
4 7 自旋軌道親合和能級精細結構 216
4 7 1 托馬斯耦合 216
4 7 2 CSCO 216
4 7 3 角向本征函數——球旋量 217
4 7 4 一般解 218
4 7 5 能級修正 219
4 7 6 相對論動能修正 220
4 7 7 波函數零點值修正 222
4 7 8 光譜項符號 223
4 8 原子磁矩與外磁場的相互作用 224
4 8 1 原子總磁矩 224
4 8 2 總磁矩在總角動量方向的投影 225
4 8 3 自旋電子的塞曼效應 225
4 8 4 反常塞曼效應 228
4 8 5 帕邢-巴克效應 229
4 9 元素週期表 230
4 9 1 泡利不相容原理 230
4 9 2 原子的殼層結構 233
4 9 3 自旋軌道耦合 234
第5章 原子核、粒子和宇宙演化 239
5 1 原子核的基本性質 239
5 1 1 原子核的組成 240
5 1 2 原子核的大小 242
5 1 3 核物質密度 244
5 1 4 原子核的自旋和核磁矩 244
5 1 5 電四極矩 246
5 1 6 原子核的宇稱 246
5 2 核力 247
5 2 1 原子核的結合能 247
5 2 2 核子間的相互作用 249
5 3 原子核結構的模型 252
5 3 1 原子核的穩定性 252
5 3 2 原子核的結構 253
5 3 3 液滴模型 254
5 3 4 殼模型 255
5 3 5 集體模型 259
5 4 核衰變 260
5 4 1 核衰變及放射性 260
5 4 2 原子核衰變的一般規律 260
5 4 3 放射系 262
5 4 4 a衰變 263
5 4 5 *衰變 266
5 4 6 *衰變 271
5 4 7 放射性的應用 272
5 4 8 穆斯堡爾效應及其應用 274
5 5 核反應 277
5 5 1 原子核的碰撞 277
5 5 2 原子核的裂變 282
5 5 3 原子核的聚變 285
5 6 粒子的基本性質和分類 287
5 6 1 粒子的基本性質 288
5 6 2 粒子的分類 291
5 6 3 反粒子 298
5 7 強子的誇克模型 300
5 7 1 誇克的基本性質 302
5 7 2 重子和介子的誇克組成 306
5 8 基本相互作用與守恆律 309
5 8 1 電磁相互作用 309
5 8 2 弱相互作用 310
5 8 3 電弱統一 312
5 8 4 強相互作用 315
5 8 5 守恆定律與對稱性 317
5 9 粒子物理標準模型 325
5 9 1 粒子物理的標準模型簡述 325
5 9 2 其他物理理論模型 327
5 10 宇宙演化 329
5 10 1 宇宙學標準模型 329
5 10 2 三大驗證 331
5 10 3 恒星的演化 334
5 10 4 太陽的一生 337
5 10 5 問題和挑戰 337
習題與答案 340

精彩書摘
第1章 原子和量子
1 1原子學說
世界是物質的，物質是運動的，運動是有規律的，規律是能被人認識和應用的，這是學習自然科學者的基本認識 但什麼是物質，它由什麼組成，相互作用如何等，這些都不是簡單的問題，是人類長期科學研究的內容
在《費曼物理學講義》的第1卷的第1章
第二節，物理學家費曼（R P Feyn-man，1918～1988，美國）提出了這樣一個問題：
“假如由於某種大災難，所有的科學知識都丟失了，只有一句話傳給下一代，那麼怎樣才能用*少的詞匯來表達*多的信息呢？我相信這句話是關於原子的假設（或者說原子的事實，無論你願意怎樣稱呼都行）：‘所有的物體都是由原子構成的——這些原子是一些小小的粒子，它們永遠不停地運動著 當彼此略微離開時相互吸引，而過於接近時又互相排斥 7只要稍微想一下，你就會發現，在這一句話中包含了大量的有關世界的信息 ”
1 1 1思辨的原子論
原子這個概念*早是在公元前5～前4世紀由希臘的自然哲學家們引入的 在希臘語中”原子”是”不可分割”的意思，即物質*小的組成成分，不可能再作進一步的分割 公元前5世紀的古希臘哲學家留基伯（Leucippus）在致力於思考分割物質問題後，得出一個結論:分割過程不能永遠繼續下去，物質的碎片遲早會達到不可能分得更小的地步 他的學生德謨克利特（Democritus，約公元前460～約前370，古希臘）接受了這種物質碎片會小到不可再分的觀念，並稱這種物質的*小組成單位

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