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内容简介

  《原子物理学》是普通物理之原子物理学课程的教材。《原子物理学》注重通过基本的物理现象和实验事实的介绍、简单的理论推导,用量子的观点和方法将物理概念解释清楚。《原子物理学》包括原子、原子核、基本粒子以及分子物理等部分。
  《原子物理学》适合于理工科以及师范院校物理、应用物理专业的本科生使用,也可作为理科非物理专业相关课程的教材。

目录


前言

第1章玻尔原子模型
1.1原子的核式结构
1.1.1电子的发现
1.1.2α料子散射实验
1.1.3卢瑟福核式模型
1.2原子光谱
1.2.1光谱
1.2.2氢原子光谱和光谱项
1.3玻尔氢原子理论
1.3.1原子行星模型的困难
1.3.2玻尔假设
1.3.3玻尔氢原子模型
1.4类氢原子
1.4.1原子核质量的影响
1.4.2类氢离子光谱
1.4.3特殊的类氢原子
1.5弗兰克-赫兹实验
习题

第2章量子力学的初步介绍
2.1波粒二象性
2.1.1光的二象性
2.1.2实物粒子的波动性
2.2物质波的统计解释和海森伯不确定原理
2.2.1波函数的统计解释
2.2.2海森伯不确定原理
2.3薛定谔方程
2.3.1薛定谔方程的建立
2.3.2定态薛定谔方程
2.4力学量的平均值、算符表示和本征值
2.4.1力学量的平均值
2.4.2力学量的算符表示
2.4.3力学量的本征值
2.5定态薛定谔方程解的几个简例
2.5.1阶跃势、势垒和隧道效应
2.5.2一维无限深势阱
2.5.3一维谐振子势
习题

第3章单电子原子
3.1氢原子的定态薛定谔方程解
3.1.1中心力场薛定谔方程及其解
3.1.2概率密度
3.1.3原子波函数的宇称
3.2量子数的物理解释
3.2.1主量子数n、单电子原子的能级
3.2.2轨道角动量及量子数l
3.2.3磁量子数ml
3.2.4角动量的矢量模型
3.3跃迁概率和选择定则
3.3.1原子处在定态时不发射电磁辐射
3.3.2原子跃迁和混合态
3.3.3跃迁率、平均寿命
3.4电子自旋
3.4.1轨道磁矩
3.4.2塞曼效应
3.4.3施特恩-格拉赫实验
3.4.4电子自旋
3.5自旋和轨道相互作用
3.5.1自旋-轨道耦合能
3.5.2总角动量和原子磁矩
3.6单电子原子能级的精细结构
3.6.1精细结构
3.6.2兰姆移位及超精细结构
习题
……
第4章氮原子和多电子原子
第5章原子核物理
第6章粒子物理
第7章分子结构和双原子分子光谱
附录
Ⅰ物理常数
Ⅱ元素周期表
Ⅲ诺贝尔物理学奖获得者(1901~2005)
习题答案

前言/序言

  《原子物理学》是普通物理之原子物理学课程的教材,其内容是关于物质的微观结构。
  微观物理的研究引起了物理领域思想和概念的革命,一些基本的经典物理概念不得不被放弃。在原子和量子物理的基础上发展出一些与物理相关的前沿学科,并且它也是其他领域的重要基础,原子和亚原子物理中的一些实验方法和技术,例如,由讨论电子自旋和原子核自旋的概念引入的自旋共振,在近代物理、化学、材料科学和生物的研究中成为了一种基本的实验技术和方法,核磁共振断层扫描和正电子发射断层扫描在医学诊断中也已被广泛使用。微观物理发展中产生的一些新技术和新方法已广泛应用于其他学科,与工农业生产和日常生活都密切相关。各学科的相互交融和渗透已是普遍的现象,因此掌握微观物理的实验及理论的基本知识对于理工科学生来说,是非常重要的,本教材的内容包含原子、原子核、基本粒子和分子物理部分,《原子物理学》注重通过基本的物理现象和实验事实、简单的理论推导,用量子观点和方法把物理概念解释清楚。对于量子力学的基本内容,《原子物理学》只作简要地介绍,并不要求学生掌握量子力学中过多的数学计算和证明,教材中注意介绍近代物理发展中一些具有创新精神的重要实验及一些大胆的新思想的形成和发展过程,希望能对培养学生思维能力和独立思考能力有所启发。
  教材中原子物理和分子结构是基本内容,原子核物理和粒子物理中取材略广一些,可根据学时安排和各专业的要求选择内容。
  由于时间仓促,加之编者的水平有限,错误在所难免,欢迎读者批评指正。

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