量子力學基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《中國科學技術(shù)大學精品教材：量子力學基礎(chǔ)》介紹了量子力學的基礎(chǔ)知識，突出物質(zhì)世界的運動規(guī)律，突出實驗和觀察，突出物理，突出物理的實用威力，力求使學生掌握自然的面貌和物理的方法而不是一堆數(shù)學公式，在每一主題的講解中幫助學生領(lǐng)會圖像、理解概念、熟練推理，從而逐步讓學生學會在處理問題時構(gòu)建圖像、提煉概念、利用合適的推理工具演繹，最終又返回物理，落實在科學和技術(shù)的應用上。
　　《中國科學技術(shù)大學精品教材：量子力學基礎(chǔ)》內(nèi)容包括：量子力學的誕生與發(fā)展、狀態(tài)和薛定諤方程、力學量和表象、帶電粒子在電磁場中的運動、近似方法、全同粒子、量子散射，并附有習題參考答案，為了方便讀者使用，還添加了物理常量、元素周期表、常用積分和級數(shù)公式、常用函數(shù)和方程作為附錄，并且對全書進行了名詞索引。
　　《中國科學技術(shù)大學精品教材：量子力學基礎(chǔ)》適合高等院校相關(guān)專業(yè)本科生和準備考研深造的學生使用。

書籍目錄

總序
前言
第1章 量子力學的誕生與發(fā)展
1.1 光的波粒二象性
1.1.1 黑體輻射與能量子
1.1.2 光電效應與光量子
1.2 微粒的波粒二象性
1.3 量子力學的發(fā)展
習題1
第2章 狀態(tài)和薛定諤方程
2.1 狀態(tài)和波函數(shù)
2.1.1 微觀系統(tǒng)運動狀態(tài)
2.1.2 歸一化
2.1.3 態(tài)疊加原理
2.1.4 動量空間波函數(shù)
2.2 薛定諤方程
2.2.1 薛定諤方程
2.2.2 定態(tài)
2.2.3 概率守恒
2.3 一維定態(tài)問題
2.4 一維無限高方勢阱
2.4.1 方勢阱
2.4.2 分區(qū)解
2.4.3 連接條件
2.4.4 能級和波函數(shù)
2.4.5 物理意義
2.4.6 動量分布與平均值
2.4.7 一般狀態(tài)波函數(shù)
2.4.8 二維方阱
2.4.9 兩個粒子
2.5 有限深對稱方勢阱
2.6 隧道效應
2.6.1 一維勢階散射
2.6.2 散射邊界條件
2.6.3 反射系數(shù)與穿透系數(shù)
2.6.4 趨膚效應
2.6.5 勢壘貫穿
2.6.6 隧道效應
2.6.7 共振穿透
2.6.8 勢阱情形
2.6.9 一維多量子壘
2.7 δ勢
2.7.1 δ函數(shù)
2.7.2 吸引δ勢阱
2.7.3 束縛態(tài)
2.7.4 導數(shù)跳躍條件
2.7.5 束縛態(tài)能級與波函數(shù)
2.7.6 反射系數(shù)和穿透系數(shù)
2.7.7 散射幅中的束縛態(tài)
2.7.8 δ勢壘
2.7.9 動量空間解法
2.7.10 多δ勢
2.8 周期勢
2.8.1 周期勢
2.8.2 Floquet定理
2.8.3 Bloch定理
……
第3章 力學量和表象
第4章 帶電粒子在電磁場中的運動
第5章 近似方法
第6章 全同粒子
第7章 量子散射
習題參考答案
附錄1 物理常量
附錄2 元素周期表
附錄3 常用積分和級數(shù)公式
附錄4 常用函數(shù)和方程
名詞索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   實驗結(jié)果是觀察到屏上在垂直于束流方向形成兩條斑紋，它們對稱地分布在原子束射入位置的兩側(cè)，但在對應束線入射位置處并沒有斑紋，圖4，7，2是施特恩在實驗成功后寄給玻爾的明信片，那是用實驗結(jié)果的照片做的，從經(jīng)典力學的觀點看，原子軌道角動量的取向應是隨機分布的，在屏上應觀察到一條連續(xù)分布的斑紋，但結(jié)果明顯與此不同，因此施特恩一格拉赫實驗肯定了空間量子化的理論·但由薛定諤理論分析，若原子的狀態(tài)量子數(shù)為，則應有2+1條斑紋，不論2是何值，都應該有奇數(shù)條斑紋，而實驗的結(jié)果卻出現(xiàn)了偶數(shù)，兩條！ 1927年，施特恩和格拉赫用氫原子做了實驗，氫原子處于基態(tài)時的軌道角動量為零，即r=0，軌道磁矩也應為零，按薛定諤理論，氫原子束在不均勻磁場中不應該分裂，在屏上只應在原束線入射位置上有一條斑紋，但實驗結(jié)果是氫原子束分裂成兩束，在屏上出現(xiàn)兩條分立的斑紋，實驗結(jié)果說明基態(tài)氫原子一定也有磁矩，實驗中的磁場梯度是可以測定的，通過測量原子束經(jīng)過磁場后的偏轉(zhuǎn)位移可以測量原子的磁矩，結(jié)果是氫原子和銀原子基態(tài)的磁矩都是一個玻爾磁子·氫原子中只有一個電子，而磁矩總是和角動量聯(lián)系在一起的，因此，原子中電子除了有軌道角動量以外，還可能具有其他未被我們認識的角動量，而這個角動量是電子固有的。 由原子束的施特恩一格拉赫實驗結(jié)果可以引出下列結(jié)論： 證實了空間量子化，原子的磁矩在磁場中只能有幾個分立的不連續(xù)的取向； 通過對原子束線通過不均勻磁場后位移的定量計算，可以測量原子磁矩； 對單價原子，即最外層只有一個電子的原子（如銀原子和氫原子），在磁場中受到的平移力都是相同的，這說明所有原子內(nèi)層電子的角動量和磁矩都相互抵消了，實驗測量的只是最外層電子的效應； 氫原子能級的主要結(jié)構(gòu)是由原子中電子和原子核間的靜電作用決定的，通過解薛定諤方程計算氫原子的能級，能夠很好地解釋用一般分辨率的光譜儀測得的氫原子光譜，堿金屬原子是類氫原子，照例應該有和氫原子類似的光譜，由銀原子的施特恩一格拉赫實驗也說明對單價電子原子，所有原子內(nèi)層電子的角動量都相互抵消了，只要考慮價電子的角動量，因此，堿金屬原子的光譜也較簡單，只是由價電子的能級躍遷引起的，但實際上發(fā)現(xiàn)，堿金屬如鈉，其許多光譜線都有雙線結(jié)構(gòu)，這表明鈉原子的能級有較氫原子復雜的結(jié)構(gòu)，圖4—7—3（a）給出鈉的發(fā)射譜和在太陽光譜中的吸收線，圖4—7—3（b）給出鈉的相應能級。

圖書封面

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