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第一章 相对论1

1.1导出洛仑兹变换式的几种简易方法1

一、方法1——空间各向同性2

二、方法2——时空测量4

三、方法3——时钟同步6

四、方法4——球面光波方程8

五、方法5——“单位换算”10

六、方法6——矩阵变换12

1.2狭义相对论的新表示15

一、几何表示法15

二、矩阵表示法21

三、三角表示法25

1.3狭义相对论时空观28

一、时空间隔的协同性和相对性28

二、长度收缩佯谬及其解决办法31

三、时钟佯谬问题的处理40

四、相对论中的“观测”与“看见”45

1.4相对论速度和多普勒效应49

一、相对论速度相加式的不同推证49

二、相对论多普勒公式的推导58

三、相对论相速度和群速度变换64

1.5相对论力学70

一、质速关系的理论推引70

二、相对论性力和加速度的空间关系73

三、力变换的普遍规律76

四、质能关系的两种推导80

1.6广义相对论两题83

一、关于引力红移的半经典处理83

二、非惯性系考察自由质点86

三、经典物理适用范围的完整表述91

第二章 量子理论96

2.1光量子理论96

一、运动电子对光的散射96

二、光电效应与康普顿效应100

三、关于光电效应的两个问题103

2.2普朗克量子理论107

一、维恩位移定律的两种表式107

二、导出普朗克黑体辐射公式的内插法介绍110

2.3德布罗意关系117

一、引出德布罗意关系式的几种方式117

二、德布罗意波的相速度和群速度126

三、德布罗意公式的非相对论近似分析129

2.4波函数与薛定谔方程134

一、波函数134

二、经典类比建立薜定谔方程139

三、波函数一阶导数的连续性条件144

四、E＝U0情况下的反射系数与透射系数149

2.5角动量的量子化154

一、导出角动量可能取值的新方法154

二、准经典量子化条件及其简单应用158

三、量子化J的经典依据162

四、从角动量表式看旧量子论的本质缺陷167

2.6算符127

一、球坐标角动量算符的推导172

二、广义分动量算符的一般表示式184

三、算符的厄米性190

四、算符表示的平均值公式193

2.7不确定度关系199

一、用不确定度关系估算氢原子能量低限的确切方法199

二、两种不确定度关系203

三、恒定磁场中带电粒子速度的不确定度关系207

四、广义共轭量对的不确定度关系210

第三章 原子物理（一）216

3.1卢瑟福散射216

一、库伦散射公式的几种推导216

二、卢瑟福散射公式的导出223

三、卢瑟福散射的小角度极限229

四、负电荷粒子的散射232

3.2玻尔理论235

一、对应原理与量子化规律235

二、光谱可能跃迁条数的计算公式242

三、约化质量与轨道半径245

四、关于氢原子的能量247

五、特殊的氢原子系统251

3.3索末菲理论254

一、虑及核运动的电子椭圆轨道254

二、用Runge—Lenz矢量处理椭圆轨道的量子化261

三、用能量方法处理椭圆轨道的量子化264

四、相对论性氢原子椭圆轨道267

3.4碱金属原子272

一、碱金属原子能级与量子亏损272

二、量子亏损的半经典计算277

三、精细结构公式的两个问题283

四、旋—轨耦合能的简单推算290

五、两种自然单位制及其转换294

第四章 原子物理（二）301

4.1朗德g因子301

一、计算g因子的一般公式301

二、朗德8因子的取值范围309

三、JK耦合下g因子为负值的条件314

4.2磁光效应和选择定则317

一、光源在磁场中的效应（磁光效应）317

二、磁场中原子辐射的偏振性321

三、辐射跃迁选择定则的解释327

4.3洪特定则333

一、洪特定则的定性解释334

二、洪特定则的理论基础336

三、洪特定则适用范围的讨论343

4.4同科电子原子态345

一、同科轨道填充法确定同科电子原子态346

二、自旋因式分解法确定同科电子原子态349

三、列表求特征分项法确定同科电子原子态355

四、矩阵方法确定同科电子原子态360

五、群论方法确定同科电子原子态367

六、同科电子jj耦合形成的原子态373

七、LS耦合与jj耦合的物理实质378

4.5原子基态的确定385

一、顺序填充法385

二、公式计算法388

三、经验规则391

四、矢量模型法395

五、坐标法397

六、群论方法399

七、原子基态随原子序数的变化规律402

4.6原子的壳层结构404

一、判定电子填充壳层结构的新规则404

二、原子壳层的填充次序与电离次序412

三、元素的“特殊”电子基组态418

四、莫塞莱定律与屏蔽常数419

第五章 原子核物理427

5.1基态原子核的静态特性427

一、用原子质量表述核结合能公式的近似性427

二、核电荷数的有限性讨论431

三、核内仅有质子和中子吗433

四、强相互作用与核子质量438

5.2放射性衰变442

一、放射性活度的两种表示式442

二、放射系中各元素原子数的计算444

三、放射性衰变的起伏问题447

四、β衰变与宇称450

5.3原子核反应451

一、衰变能、反应能与结合能451

二、两种坐标系中的Q方程454

三、吸能反应中的阈能457

四、阈能公式的相对论形式461

五、关于回旋加速器的两个问题466

5.4粒子物理计算470

一、用动量矢量图求解粒子的散射470

二、粒子分裂后的速度与飞行夹角473

三、碰撞和衰变过程中末态粒子的最大能量477