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第一章 原子的简单模型1

1-1 引言1

1-2 经典原子4

1-3 物质的电结构5

1-4 汤姆孙原子12

1-5 线光谱14

1-6 光子17

1-7 卢瑟福-玻尔原子24

1-8 玻尔模型的其他预言29

1-9 分立能级的直接证据30

1-10 X射线谱34

1-11 X射线光谱学附记41

1-12 小结45

习题47

第二章 粒子的波动性55

2-1 德布罗意假说55

2-2 德布罗意波和粒子速度58

2-3 德布罗意波长的计算值62

2-4 戴维孙-革末实验65

2-5 戴维孙-革末实验的补充介绍69

2-6 电子波动性的进一步证据75

2-7 中性原子和分子的波动性80

2-8 核粒子的波动性84

2-9 波-粒二象性的意义87

2-10 波动性和粒子性共存89

2-11 量子振幅初论95

习题97

第三章 波-粒二象性及束缚态104

3-1 引言104

3-2 通向粒子波动方程的思路106

3-3 薛定谔方程108

3-4 定态110

3-5 一维匣中的粒子111

3-6 单一能量并无单一动量116

3-7 对束缚态量子振幅的解释117

3-8 非刚性匣中的粒子122

3-9 有限深方阱124

3-10 波函数的归一化128

3-11 束缚态波函数的定性标绘130

习题143

4-1 引言151

第四章 一维薛定谔方程的解151

4-2 方阱152

4-3 谐振子158

4-4 双原子分子的振动能166

4-5 计算机求解薛定谔方程170

习题180

第五章 薛定谔方程的进一步应用188

5-1 引言188

5-2 三维薛定谔方程188

5-3 本征函数与本征值190

5-4 三维匣中的粒子191

5-5 球对称解194

5-6 归一化及几率密度202

5-7 期待值205

5-8 计算机求解球对称的氢之波函数210

习题213

第六章 光子及量子态221

6-1 引言221

6-2 线偏振态223

6-3 线偏振光子226

6-4 几率与偏振光子的行为230

6-5 圆偏振态233

6-6 正交性与完全性236

6-7 量子态239

6-8 光的统计性质与经典性质242

6-9 小结243

附录：偏振光及其产生方法245

6A-1 产生线偏振光的方法245

6A-2 产生圆偏振光的方法250

建议做几个线偏振光的实验255

习题259

7-1 引言266

第七章 量子振幅与态矢量266

7-2 分析器回路267

7-3 复合光束的佯谬270

7-4 普遍的干涉效应273

7-5 投影振幅的形式论276

7-6 投影振幅的性质278

7-7 圆偏振态的投影振幅282

7-8 态矢量286

7-9 态矢量和束缚态的薛定谔波函数291

习题293

8-1 引言301

第八章 与时间有关的量子态301

8-2 态的叠加302

8-3 匣中的运动举例303

8-4 方形势阱中的波包态308

8-5 位置-动量的测不准关系314

8-6 测不准原理与基态能量317

8-7 自由粒子的波包态318

8-8 运动粒子的波包态323

8-9 运动波包态举例325

8-10 能量-时间的测不准关系331

8-11 能量-时间测不准关系举例333

8-12 能级的形状与宽度339

习题342

第九章 粒子散射和势垒贯穿352

9-1 用波包描述散射过程352

9-2 把散射解说为与时间无关的现象354

9-3 几率密度和几率流359

9-4 一维势阱的散射364

9-5 势垒贯穿：隧道效应368

9-6 几率流和势垒贯穿问题374

9-7 势垒贯穿的近似计算377

9-8 电子的场致发射379

9-9 球对称几率流383

9-10 α衰变的定量理论387

9-11 波包的散射393

习题398

第十章 角动量408

10-1 引言408

10-2 斯特恩-革拉赫实验的理论413

10-3 斯特恩-革拉赫实验的描述415

10-4 原子偶极矩的大小421

10-5 轨角动量算符425

10-6 Lz的本征值427

10-7 共本征值431

10-8 二维谐振子的量子态436

习题445

第十一章 原子系统的角动量452

11-1 引言452

11-2 有心力场中的总轨角动量452

11-3 分子的转动态465

11-4 自旋角动量476

11-5 自旋-轨道耦合能479

11-6 总角动量的形式论481

附录：球面坐标系中的薛定谔方程482

习题485

第十二章 三维系统的量子态492

12-1 引言492

12-2 库仑模型492

12-3 氢的径向波函数的一般特征496

12-4 氢的精确径向波函数501

12-5 完整的库仑波函数503

12-6 氢中能量本征态的分类510

12-7 光谱学的记号512

12-8 氢能级的精细结构513

12-9 同位素的精细结构：重氢518

12-10 其它的类氢系统520

习题523

第十三章 全同粒子与原子结构529

13-1 引言529

13-2 两个无相互作用粒子的薛定谔方程530

13-3 全同性引起的后果532

13-4 两粒子的自旋态536

13-5 交换对称与泡利原理538

13-6 对称或反对称在何时才有关紧要？541

13-7 对称性特征的可度量性543

13-8 氦原子的状态546

13-9 多电子原子558

13-10 重原子的一般结构567

习题569

第十四章 原子辐射575

14-1 引言575

14-2 经典的赫兹偶极子576

14-3 任意一种电荷分布的辐射578

14-4 依据波动力学的辐射偶极子582

14-5 辐射率和原子寿命585

14-6 选择定则与辐射模式587

14-7 线光谱的体系596

14-8 光子的角动量598

14-9 磁偶极辐射与银河氢601

14-10 小结607

习题608

习题答案613

参考书目提要622

有关物理常数及单位换算632

索引634