书名:高等学校教材--原子物理学
出版社:高等教育出版社
定价:16.9
条形码:9787040013122
ISBN:ISBN 7-04-001312-6
作者:褚圣麟
印刷日期:2005-5-1
出版日期:1979-6-1
精装平装_开本_页数:平装32开,419页
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书号:
简介: 本书内容以说明原子结构为中心．从光谱学、电磁学、x射线等方面的实验事实和总结出的规律，汇总到原子结构的全貌．书中有"量子力学初步"一章，介绍阐述有关问题所需要的量子力学基本概念．全书在环绕中心目标述及有关实验事实和规律时，也就便提到目前有些重要应用方面，如激光原理、顺磁共振、x射线的衍射等．本书最后两章分别对原子核和基本粒子作了简要的介绍．各章均附有习题，全书采用国际单位制。
本书可作为高等学校物理专业的试用教材，也可供其他专业的有关教师学生参考。
前 言
此书由编者授课的讲义整理而成．前八章以阐述原子结构为中心内容，书中以关于光谱、电磁现象、X射线等方面的实验事实和有关规律为依据，逐步揭示原子结构的情况．第九章简单论述了分子结构，通过这一章的介绍，希望能扩大读者对原子实际存在状况的了解。
第三章"量子力学初步"介绍这方面的基本概念，并以简例说明量子力学处理问题的方法．这样，在以后各章的论述中，可以引用这个理论的概念及其对一些具体问题的结论，使讨论更切合微观体系的规律．进一步学习量子力学需要有足够的有关原子和分子的知识。
最后两章扼要地介绍了原子核和基本粒子的知识．第十章内容大体是编者以前所编《原子核物理学导论》(高等教育出版社，1965年出版)一书内容的节要．第十一章搜集新近资料对基本粒子作了简略的介绍．为了不使这部分的篇幅过大，这两章没有包括实验方法的说明和数学推导，只用文字图表作介绍．增加这两章的用意是，此书如果用作教材，而"原子物理"课之后不拟另设"原子核物理"(包括一些基本粒子的知识)课程，这两章可以用作简略介绍这方面知识的参考资料，可供学生补充阅读之用．
此书用作教材时，可按照课程的要求，对内容加以选择．如果只要求一般理解的"原子物理" 内容，而且学时较紧， 可以用前九章或前八章的材料；或再斟酌精减去一些，例如第六和第八两章的内容可以选取一部分；第九章也可以不用．
承北京大学物理系曹昌祺教授阅读了本书第十一章的初稿并提出了宝贵意见．编者把此章初稿作了修改．特此对曹教授表示衷心的感谢．
北京大学物理系曾谨言同志提供了根据原子核中电荷分布半径的研究结论，他所建议对外斯塞格公式中库仑能一项进行修改的资料．编者已把这项修改写入书中．特此对曾同志表示谢忱．
许祖华等同志曾多次同编者一同担任原子物理学的教学工作，经常一同探讨有关教学上的问题．早年讲义的编写和修改，最后书稿的完成，都吸收了集体积累的教学经验．本书一至九章的习题是许祖华同志编写的，他还绘制了书中一些插图，对编写工作多方协助，特此致谢．
书稿曾经有关高等学校教师参加的审稿会议审查．在四川大学周仲璧同志主持下，承四川大学、复旦大学、中国科技大学、南京大学、南开大学、兰州大学、安徽大学、北京师范大学、北京师范学院、江苏师范学院、青海师范学院的各位教师审阅了书稿，进行了讨论，提出了宝贵的意见．编者参照这些意见，把书稿作了修改和补充，得以有所改进．特此对参加审稿会议的诸同志敬表谢意．
书中一定还有缺点和不妥之处，恳请读者提出宝贵意见和批评．
褚圣麟
1979年1月于北京大学
目录:前言 1
绪论 1
第一章 原子的基本状况 6
1．1 原子的质量和大小 6
1．2 原子的核式结构 8
1．3 同位素 19
习题 20
第二章 原子的能级和辐射 22
2．1 光谱--研究原子结构的重要途径之一 22
2．2 氢原子的光谱和原子光谱的一般情况 24
2．3 玻尔的氢原子理论和关于原子的普遍规律 26
2．4 类氢离子的光谱 36
2．5 夫兰克-赫兹实验与原子能级 42
2．6 量子化通则 48
2．7 电子的椭圆轨道与氢原子能量的相对论效应 50
2．8 史特恩-盖拉赫实验与原子空间取向的量子化 55
2．9 原子的激发与辐射 激光原理 62
2．10 对应原理和玻尔理论的地位 70
习题 75
第三章 量子力学初步 78
3．1 物质的二象性 78
3．2 测不准原理 82
3．3 波函数及其物理意义 86
3．4 薛定谔波动方程 89
3．5 量子力学问题的几个简例 93
3．6 量子力学对氢原子的描述 103
习题 113
第四章 碱金属原子和电子自旋 115
4．1 碱金属原子的光谱 115
4．2 原子实的极化和轨道的贯穿 120
4．3 碱金属原子光谱的精细结构 124
4．4 电子自旋同轨道运动的相互作用 126
4．5 单电子辐射跃迁的选择定则 134
4．6 氢原子光谱的精细结构与蓝姆移动 135
习题 143
第五章 多电子原子 145
5．1 氦及周期系第二族元素的光谱和能级 145
5．2 具有两个价电子的原子态 149
5．3 泡利原理与同科电子 159
5．4 复杂原子光谱的一般规律 161
5．5 辐射跃迁的普用选择定则 164
5．6 原子的激发和辐射跃迁的一个实例--氦氖激光器 165
习题 168
第六章 在磁场中的原子 170
6．1 原子的磁矩 170
6．2 外磁场对原子的作用 174
6．3 史特恩-盖拉赫实验的结果 178
6．4 顺磁共振 180
6．5 塞曼效应 184
6．6 抗磁性、顺磁性和铁磁性 191
习题 196
第七章 原子的壳层结构 199
7．1 元素性质的周期性变化 199
7．2 原子的电子壳层结构 202
7．3 原子基态的电子组态 205
习题 217
第八章 X射线 219
8．1 X射线的产生及其波长和强度的测量 219
8．2 X射线的发射谱 224
8．3 同X射线有关的原子能级 229
8．4 X射线的吸收 233
8．5 康普顿效应 237
8．6 X射线在晶体中的衍射 242
习题 248
第九章 分子结构和分子光谱 250
9．1 分子的键联 250
9．2 分子光谱和分子能级 256
9．3 双原子分子的电子态 260
9．4 双原子分子的振动光谱 263
9．5 双原子分子光谱的转动结构和分子常数的测定 267
9．6 组合散射(拉曼效应) 275
9．7 多原子分子简述 279
习题 284
第十章 原子核 285
10．1 原子核的基本性质 285
10．2 原子核的放射衰变 295
10．3 射线同实物的相互作用和放射性的应用 312
10．4 核力 323
10．5 原子核结构模型 326
10．6 原子核反应 341
10．7 原子核裂变和原子能 352
10．8 原子核的聚变和原子能利用的展望 359
习题 368
第十一章 基本粒子 370
11．1 基本粒子和粒子的相互作用 370
11．2 粒子的观测 373
11．3 守恒定律和对称原理 382
11．4 共振态 388
11．5 强子分类和层子模型 394
11．6 关于电磁相互作用 400
11．7 弱相互作用 403
习题 409
常用物理常数 411
参考书籍 412
外国人名表 413
索引 415
发展方向
原子对撞
近十多年来，对原子碰撞的研究工作进展很快，已成为原子物理学的一个主要发展方向。目前原子碰撞研究的课题非常广泛，涉及光子、电子、离子、中性原子等与原子和分子碰撞的物
教材封面
理过程。与原子碰撞的研究相应，发展了电子束、离子束、粒子加速器、
同步辐射加速器、激光器等激光源、各种能谱仪等测谱设备，以及电子、离子探测器、光电探测器和微弱信号检测方法，还广泛地应用了核物理技术和光谱技术，也发展了新的理论和计算方法。电子计算机的应用，加速了理论计算和实验数据的处理。
原子光谱
原子光谱与激光技术的结合，使光谱分辨率达到了百万分之一赫兹以下，时间分辨率接近万亿分之一秒量级，空间分辨达到光谱波长的数量级，实现了光谱在时间、空间上的高分辨。由于激光的功率密度已达到一千万瓦每平方厘米以上，光波电场场强已经超过原子的内场场强，强激光与原子相互作用产生了饱和吸收和双光子、多光子吸收等现象，发展了非线性光谱学，从而成为原了物理学中另一个十分活跃的研究方向。
特殊原子
极端物理条件(高温、低温、高压、强场等)下和特殊条件(高激发态、高离化态)下原子的结构和物性的研究，也已成为原子物理研究中的重要领域。
原子物理
1897年前后，科学家们逐渐确定了电子的各种基本特性，并确立了电子是各种原子的共同组成部分。通常，原子是电中性的，而既然一切原子中都有带负电的电子，那么原子中就必然有带正电的物质。20世纪初，对这一问题曾提出过两种不同的假设。
居里夫人
使原子物理的发展受到了一定的影响。