教材编写注重对原子分子光谱研究热点问题的讲解:介绍了当下前沿研究的课题、方向和可能的应用。因此,本书有助于学生比较容易和迅速地投入与原子分子光谱相关的科学研究和今后工作的第一线,较快掌握原子分子光谱研究的前沿动向和内容。本书还侧重于引导学生作自主的深度思考,比如描述单个原子的参量与方程和描述原子集体的参量与方程有什么样的联系,这些联系时怎样建立起来的,在什么条件下他们可以通用。
目 录
前 言
第 1章 绪论 ................................. 1
第 2章 玻尔模型下的原子光谱 ........................ 3
21 原子的结构 ................................ 3
211 物质的原子性............................. 3
212 电子的发现.............................. 3
213 原子模型............................... 4
22 玻尔理论 ................................. 5
221 玻尔模型的物理基础.......................... 6
222 玻尔模型............................... 9
223 玻尔理论下的氢光谱 ......................... 14
224 玻尔理论下的类氢光谱 ........................ 15
225 玻尔模型的推广 ........................... 17
226 玻尔模型下的碱金属原子光谱 ..................... 20
习题 ..................................... 23
第 3章 量子力学基础 ............................ 25
31 量子论的实验证据之一:黑体辐射 ..................... 26
311 黑体辐射 .............................. 26
312 黑体辐射的经典物理解释 ....................... 27
313 黑体辐射实验的普朗克理论解释 .................... 28
32 量子论的实验证据之二:光电效应 ..................... 29
321 光电效应的实验描述 ......................... 29
322 经典物理对于光电效应的解释 ..................... 29
323 爱因斯坦对光电效应的解释 ...................... 29
33 量子论的实验证据之三:康普顿效应 .................... 32
34 实物粒子的波粒二象性 .......................... 33
35 不确定关系 ............................... 36
36 波函数及其统计诠释 ........................... 37
361 经典物理对物体的 “粒子性”和 “波动性”的理解 ............ 37
362 量子力学对物体的 “粒子性”和 “波动性”的理解 ............ 38
363 波函数的统计解释 .......................... 43
364 单个微观粒子波函数的基本性质 (波函数的标准条件) .......... 44
37 薛定谔方程 ............................... 48
371 薛定谔方程的建立 .......................... 48
372 定态薛定谔方程 ........................... 50
373 定态 Schrdinger方程的一些基本性质 .................. 51
38 一维定态问题的求解方法 ......................... 54
381 一维定态薛定谔方程 ......................... 54
382 一维束缚定态无简并定理 ....................... 54
383 一维定态薛定谔方程在特定势场区域中的通解 .............. 55
39 定态薛定谔方程问题 ........................... 56
391 一维无限深方势阱 .......................... 56
392 一维有限深方势阱 .......................... 61
393 δ势阱中的粒子的本征问题 ...................... 63
394 方势垒 ............................... 65
395 方势阱的反射、透射与共振 ...................... 74
396 δ势垒的散射 ............................ 76
397 一维简谐振子 ............................ 81
310 平均值与算符 .............................. 89
3101 平均值的求法............................ 89
3102 算符的引入............................. 90
3103 量子力学力学量算符化的法则..................... 93
311 表象 .................................. 95
3111 态空间和态矢量........................... 95
3112 态矢量的运算规律.......................... 95
3113 态矢量间的内积运算......................... 96
3114 本征值谱连续的本征函数选为态空间的基底............... 96
3115 坐标表象.............................. 97
习题 ..................................... 99
第 4章 量子力学下的原子光谱 ....................... 100
41 类氢离子的量子力学表述 ......................... 100
411 类氢离子的薛定谔方程解 ....................... 100
412 类氢离子量子数的物理意义...................... 106
42 跃迁概率和选择定则 ........................... 110
421 原子的跃迁............................. 110
422 跃迁概率.............................. 112
423 选择定则.............................. 113
424 谱线的宽度............................. 114
43 原子能级中的精细结构 .......................... 117
431 原子中的轨道磁矩.......................... 117
432 电子的自旋............................. 121
433 原子中的磁矩............................ 123
44 原子能级的精细结构 ........................... 126
441 氢原子的精细结构.......................... 127
442 碱金属谱线的结构.......................... 129
45 斯塔克效应和塞曼效应 .......................... 132
46 氢光谱的新进展 ............................. 134
习题 .................................... 136
第 5章 多电子原子 ............................. 137
51 氦的光谱和能级 ............................. 137
52 具有两个价电子的原子态 ......................... 139
521 电子组态.............................. 139
522 LS耦合 .............................. 140
523 jj耦合 ............................... 143
53 泡利原理与同科电子 ........................... 147
54 选择定则 ................................ 148
55 原子辐射跃迁应用的例子—氦氖激光器 ................... 150
56 周期表的物理解释 ............................ 152
习题 .................................... 158
第 6章 磁场中的原子 ............................ 159
61 原子的磁矩 ............................... 159
62 外磁场对原子的作用 ........................... 161
621 拉莫尔旋进............................. 161
622 原子受磁场作用的附加能量...................... 162
63 史特恩 -盖拉赫实验 ........................... 164
64 塞曼效应 ................................ 166
641 塞曼效应的实验事实......................... 166
642 塞曼效应的理论解释......................... 168
65 物质的磁性 ............................... 171
651 抗磁性、顺磁性和铁磁性....................... 171
652 顺磁共振.............................. 173
习题 .................................... 174
第 7章 分子结构和分子光谱 ........................ 175
71 分子的键联 ............................... 175
72 分子光谱和分子能级 ........................... 177
73 分子的电子态 .............................. 178
731 分子中电子的轨道角动量....................... 179
732 分子中的电子自旋.......................... 180
733 分子总角动量、多重态........................ 180
734 双原子分子电子态跃迁的选择定则................... 181
74 双原子分子的振动光谱 .......................... 181
75 双原子分子光谱的转动结构和分子常数的测定 ................ 184
751 双原子分子的转动能量和纯转动谱................... 184
752 振动 -转动光谱 (振 -转光谱) ................... 185
753 分子的电子 -振转光谱........................ 187
76 多原子分子简述 ............................. 189
761 多原子分子的电子态......................... 189
762 多原子分子的振动.......................... 189
763 多原子分子的转动.......................... 190
习题 ............................... 190
参考文献 .............................. 192
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