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| 內容簡介： |
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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*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。
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| 目錄：
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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
４２
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| 內容試閱：
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原子分子光谱导论课程是物理专业和光电信息科学与工程专业的一门专业基础课，它既可以作为普通物理的最后一门基础课，也可以作为近代物理课程的开始。作为普通物理课程和近代物理课程的衔接，学生往往觉得这门课程很多物理图像较为抽象，尤其是与量子力学相关的部分内容。
原子分子结构和光谱技术的发展极大地推动了科学技术和国民经济的发展。许多学科 （例如光学、凝聚态物理和材料科学等）的研究对象已经深入到了原子分子这一层次。国民生产的很多部门，例如医学、安检和冶金等，也越来越多地用到了原子分子结构和光谱的探测手段。近些年，随着各学科的交叉融合和渗透，很多理工科学生研究的问题涉及原子和分子等微观尺度，因此有必要在大学的高年级阶段学习原子分子结构和光谱。
本书侧重用通俗的语言介绍原子分子光谱导论课程中繁琐的数学推导和抽象的量子力学概念。同时还注重讲解原子分子结构和光谱发展演化的历史，使得读者能够清晰地掌握近代物理学中对原子分子结构和光谱的认知规律。通过对原子分子结构和光谱的认知过程的介绍，培养学生的创新思维和在研究工作中独立解决问题的能力。作为普通物理最后一门基础课程，本书在讲解相关内容的过程中，注重理论和实际相结合，通过相关的实验现象引出相应的物理规律，增强对物理规律的理解。本书在清晰地讲解了量子力学的基本理论后，从量子力学方法出发来研究原子和分子的电子结构，并借助原子分子的对称性讲解相关的能级跃迁的选择定则，分析原子和分子的光谱。
本书共分为七章。第 １章主要介绍原子分子结构和光谱的发展历程。第 ２章主要介绍原子内部结构的认识过程、原子结构模型的建立和玻尔对原子结构的解释。第 ３章主要介绍学习原子和分子结构所用到的量子力学的基础理论，涉及量子力学的薛定谔方程、波函数和算符等。第 ４章采用量子力学手段阐述单电子原子的光谱规律，主要介绍氢原子能级的精确求解，能级之间跃迁的基本规律。第 ５章主要介绍多电子原子的结构和能级之间跃迁的选择定则，通过最简单的双电子原子氦原子的能级分布规律说明了多电子原子的电子之间的作用规律，讲述了最常见的两种耦合方式 （ＬＳ耦合和 ＪＪ耦合）所形成能级，以及多电子原子的能级之间的跃迁规律。第 ６章介绍了处于磁场中原子的能级变化情况，讲述了原子处于磁场中的正常和反常塞曼效应。第 ７章介绍了分子的结构和分子光谱。主要讲述如何用量子力学方法得到分子的结构和光谱。
本书编写分工如下，李瑞编写第 ３章、第 ４章的 ４１节和第 ５章，祖宁宁编写第 ７章，郝斌政编写第 １章、第 ２章和第 ４章的 ４２～４６节，滕永富编写第 ６章。本书个别章节的内容较深，可以作为相关专业学生深入探讨和开阔眼界的参考，不同专业的教师在教学过程中可以根据学生的基础适当进行取舍。
由于编者水平有限，书中难免有不当之处，欢迎批评指正。
编 者
２０１８０６
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