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引言1

第一部分 非相对论性量子力学11

1.光的量子理论11

1.电子论的基本原理11

2.平衡辐射的经典理论15

3.普朗克公式21

4.爱因斯坦的光子理论25

2.玻尔的量子理论31

1.关于原子性质的基本知识31

2.原子的经典模型33

3.卢瑟福实验.卢瑟福的原子结构35

4.玻尔理论49

3.粒子的波动性质54

1.德布罗意波54

2.粒子波动性质在实验上的发现56

3.波包、群速度和相速度61

4.定态薛定谔方程75

1.定态薛定谔方程的获得76

2.附加在波函数上的条件.本征值和本征函数77

3.势阱中的粒子81

4.粒子的自由运动.在连续谱情况下波函数的归一化85

5.δ函数的基本性质.连续谱归一化为δ函数89

1.向薛定谔完全方程的过渡93

5.薛定谔完全方程93

2.电荷密度和电流密度.量子系统96

3.薛定谔理论和哈密顿-雅可比经典方程之间的关系100

4.温采尔-克拉梅斯-布里渊近似法(W.K.B.方法)104

6.导电性的量子理论原理120

1.粒子贯穿势垒(隧道效应)120

2.隧道效应作为波动性的表现124

3.金属中电子的运动127

4.电子从金属中的逸出.冷发射133

5.接触电势差136

6.电子在周期性电场中的运动(克洛尼克-潘尼-维模型)137

7.晶体导电性的电子论原理141

7.量子力学的统计解释147

1.线性算符理论的某些知识147

2.表象理论基础149

3.算符的平均值151

4.波函数的统计解释155

8.算符的平均值.物理量随时间的变化160

1.测不准关系的推导160

2.经典泊松括号和量子泊松括号164

3.艾仑菲斯特定理168

4.从量子运动方程过渡到经典运动方程169

1.自发跃迁和被迫跃迁178

9.辐射的基本理论178

2.自发跃迁几率和被迫跃迁几率的确定181

10.线性谐振子187

1.玻尔的谐振子理论188

2.能量本征函数和能量本征值190

3.谐振子的零点能量和测不准关系198

4.选择定则.辐射强度200

11.粒子在有心对称场中运动的一般理论209

1.球面坐标中的薛定谔方程210

2.分离变量.本征函数212

3.量子数L和m的物理意义.角动量221

4.所得结果的分析225

12.转子229

1.转子的本征函数229

2.选择定则233

3.双原子分子光谱236

4.单原子和双原子物质热容量的基本理论246

13.类氢原子理论(开卜勒问题)255

1.能量本征函数和能量本征值255

2.类氢原子量子力学理论基本结果的半经典解释265

3.选择定则.类氢原子的发射光谱268

4.在连续谱的场合下粒子在库仑场中的运动271

5.核运动的考虑279

1.根据微扰理论解问题的基本概念286

14.定态微扰理论286

2.微扰理论的基本方程287

3.非简并情况289

4.简并情况292

5.斯塔克效应294

6.色散的经典理论原理301

7.色散的量子理论304

8.光的联合散射309

第二部分 相对论性量子力学311

1.经典相对论力学和克拉因-高登方程.相对论不变性314

15.克拉因-高登相对论标量波动方程314

2.电荷密度和电流密度315

3.氢原子的相对论性理论(不考虑电子的自旋)317

16.电子在磁场中运动的理论.电子的自旋323

1.塞曼效应的经典理论324

2.非相对论薛定谔理论的塞曼效应327

3.电子自旋在实验上的发现330

4.泡利方程335

17.狄拉克相对论性波动方程342

1.能量算符的“线性化”.狄拉克矩阵.狄拉克矩阵与泡利矩阵的关系342

2.狄拉克方程.电荷密度和电流密度346

3.波函数在洛仑兹变换下和在空间转动下的变换性质350

18.电子在有心力场中运动的狄拉克理论352

1.轨道角动量，自旋角动量和总角动量.守恒定律352

2.总角动量算符的性质.总角动量的量子化.矢量模型353

3.在有心力场的运动中考虑自旋效应.转子理论360

4.态的宇称363

5.自由粒子狄拉克方程的解365

19.狄拉克方程的近似形式375

20.类氢原子光谱的精细结构383

1.问题的提出383

2.相对论效应和自旋效应的考虑384

3.在狄拉克理论中精细结构的研究389

4.精细结构理论的实验验证392

5.反常塞曼效应395

6.强磁场情况.帕邢-巴克效应400

21.核结构对原子光谱的影响406

1.问题的提出406

2.核的有限大小的考虑发407

3.介原子409

4.描述中子和质子运动的狄拉克方程的适用性414

5.中子和质子磁矩的实验测定415

6.氢原子光谱的超精细结构419

1.“空穴”的狄拉克理论.正电子的发现422

22.关子电子-正电子真空和电磁场真空的概念422

2.原子中电子能级的兰姆移动427

3.电子-正电子真空431

4.关于规则化方法的概念434

23.不考虑自旋态的氦原子理论436

1.多电子原子理论的基本原理436

2.用微扰理论方法解氦原子问题437

3.电子的库仑相互作用444

4.变分法446

5.用变分法来获得薛定谔方程450

6.哈特里-福克自洽场方法451

7.交换能的研究455

24.考虑到自旋态的多电子原子基本理论458

1.对称态和反对称态458

2.费米—狄拉克和玻色—爱因斯坦统计法.泡利原理460

3.角动量耦合.来赛尔-桑德斯耦合.克来布希-高登系数462

4.考虑到自旋的氦原子波函数466

5.仲氦和正氦473

6.氦原子的能谱474

25.碱金属光谱479

1.关于复杂原子结构的一般知识479

2.托玛斯-费米统计法482

3.用黎兹变分法解托玛斯-费米问题487

4.碱金属原子的能级490

5.基线系497

6.光谱线的多重结构500

26.门捷列夫元素周期系504

1.原子的伦琴光谱504

2.原子的特征光谱和它们的内壳层结构506

3.伦琴光谱的多重结构510

4.门捷列夫周期律的发现513

5.电子壳层的填充515

6.托玛斯-费米方法对元素周期系理论的应用519

7.元素性质的周期性522

1.化学键的基本类型525

27.最简单的分子理论525

2.极性分子526

3.氢分子离子531

4.同极性原子的分子541

5.自旋和态的对称性544

6.化合价理论548

7.铁磁性551

8.范德瓦耳斯力553

9.关于量子放大器和量子振荡器概念555

28.核理论的某些问题564

1.关于原子核的基本知识564

第三部分 核物理学原理及基本粒子理论564

2.核力的一般性质571

3.核力的介子理论概念572

4.氘核的基本理论579

5.核的稳定性587

6.a衰变591

7.核的液滴模型598

8.核的壳层模型605

29.粒子的弹性散射612

1.非定态微扰理论612

2.弹性散射的有效截面615

3.在汤川力心中的散射620

30.二次量子化概念628

1.薛定谔方程的二次量子化628

2.麦克斯韦方程的量子化633

3.自发辐射634

4.β衰变637

5.粒子衰变时宇称的不守恒642

6.γ辐射.穆斯保尔效应646

7.穆斯保尔效应的应用648

31.基本粒子650

1.基本粒子的一般特性650

2.基本粒子的基本特征和分类法656

3.粒子的自发衰变666