量子力學(xué)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)精品教材：量子力學(xué)基礎(chǔ)》介紹了量子力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，突出物質(zhì)世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，突出實(shí)驗(yàn)和觀察，突出物理，突出物理的實(shí)用威力，力求使學(xué)生掌握自然的面貌和物理的方法而不是一堆數(shù)學(xué)公式，在每一主題的講解中幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)圖像、理解概念、熟練推理，從而逐步讓學(xué)生學(xué)會(huì)在處理問題時(shí)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(shí)在科學(xué)和技術(shù)的應(yīng)用上。
　　《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)精品教材：量子力學(xué)基礎(chǔ)》內(nèi)容包括：量子力學(xué)的誕生與發(fā)展、狀態(tài)和薛定諤方程、力學(xué)量和表象、帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、近似方法、全同粒子、量子散射，并附有習(xí)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(jí)數(shù)公式、常用函數(shù)和方程作為附錄，并且對(duì)全書進(jìn)行了名詞索引。
　　《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)精品教材：量子力學(xué)基礎(chǔ)》適合高等院校相關(guān)專業(yè)本科生和準(zhǔn)備考研深造的學(xué)生使用。

書籍目錄

總序
前言
第1章 量子力學(xué)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(yīng)與光量子
1.2 微粒的波粒二象性
1.3 量子力學(xué)的發(fā)展
習(xí)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)
2.1.2 歸一化
2.1.3 態(tài)疊加原理
2.1.4 動(dòng)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(wú)限高方勢(shì)阱
2.4.1 方勢(shì)阱
2.4.2 分區(qū)解
2.4.3 連接條件
2.4.4 能級(jí)和波函數(shù)
2.4.5 物理意義
2.4.6 動(dòng)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(gè)粒子
2.5 有限深對(duì)稱方勢(shì)阱
2.6 隧道效應(yīng)
2.6.1 一維勢(shì)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(yīng)
2.6.5 勢(shì)壘貫穿
2.6.6 隧道效應(yīng)
2.6.7 共振穿透
2.6.8 勢(shì)阱情形
2.6.9 一維多量子壘
2.7 δ勢(shì)
2.7.1 δ函數(shù)
2.7.2 吸引δ勢(shì)阱
2.7.3 束縛態(tài)
2.7.4 導(dǎo)數(shù)跳躍條件
2.7.5 束縛態(tài)能級(jí)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(shì)壘
2.7.9 動(dòng)量空間解法
2.7.10 多δ勢(shì)
2.8 周期勢(shì)
2.8.1 周期勢(shì)
2.8.2 Floquet定理
2.8.3 Bloch定理
……
第3章 力學(xué)量和表象
第4章 帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
第5章 近似方法
第6章 全同粒子
第7章 量子散射
習(xí)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(jí)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(yè)：   插圖：   實(shí)驗(yàn)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(duì)稱地分布在原子束射入位置的兩側(cè)，但在對(duì)應(yīng)束線入射位置處并沒有斑紋，圖4，7，2是施特恩在實(shí)驗(yàn)成功后寄給玻爾的明信片，那是用實(shí)驗(yàn)結(jié)果的照片做的，從經(jīng)典力學(xué)的觀點(diǎn)看，原子軌道角動(dòng)量的取向應(yīng)是隨機(jī)分布的，在屏上應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(yīng)有2+1條斑紋，不論2是何值，都應(yīng)該有奇數(shù)條斑紋，而實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，氫原子處于基態(tài)時(shí)的軌道角動(dòng)量為零，即r=0，軌道磁矩也應(yīng)為零，按薛定諤理論，氫原子束在不均勻磁場(chǎng)中不應(yīng)該分裂，在屏上只應(yīng)在原束線入射位置上有一條斑紋，但實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果說明基態(tài)氫原子一定也有磁矩，實(shí)驗(yàn)中的磁場(chǎng)梯度是可以測(cè)定的，通過測(cè)量原子束經(jīng)過磁場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)位移可以測(cè)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(gè)玻爾磁子·氫原子中只有一個(gè)電子，而磁矩總是和角動(dòng)量聯(lián)系在一起的，因此，原子中電子除了有軌道角動(dòng)量以外，還可能具有其他未被我們認(rèn)識(shí)的角動(dòng)量，而這個(gè)角動(dòng)量是電子固有的。 由原子束的施特恩一格拉赫實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以引出下列結(jié)論： 證實(shí)了空間量子化，原子的磁矩在磁場(chǎng)中只能有幾個(gè)分立的不連續(xù)的取向； 通過對(duì)原子束線通過不均勻磁場(chǎng)后位移的定量計(jì)算，可以測(cè)量原子磁矩； 對(duì)單價(jià)原子，即最外層只有一個(gè)電子的原子（如銀原子和氫原子），在磁場(chǎng)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(dòng)量和磁矩都相互抵消了，實(shí)驗(yàn)測(cè)量的只是最外層電子的效應(yīng)； 氫原子能級(jí)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(jì)算氫原子的能級(jí)，能夠很好地解釋用一般分辨率的光譜儀測(cè)得的氫原子光譜，堿金屬原子是類氫原子，照例應(yīng)該有和氫原子類似的光譜，由銀原子的施特恩一格拉赫實(shí)驗(yàn)也說明對(duì)單價(jià)電子原子，所有原子內(nèi)層電子的角動(dòng)量都相互抵消了，只要考慮價(jià)電子的角動(dòng)量，因此，堿金屬原子的光譜也較簡(jiǎn)單，只是由價(jià)電子的能級(jí)躍遷引起的，但實(shí)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(jí)有較氫原子復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，圖4—7—3（a）給出鈉的發(fā)射譜和在太陽(yáng)光譜中的吸收線，圖4—7—3（b）給出鈉的相應(yīng)能級(jí)。

圖書封面

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