原子物理学（下册）原子：一种量子构件

,（法）B. 卡尼亚克等着；王义遒译

科学出版社 2015年4月出版

定价：89.00 语种：

标準书号：978-7-03-043743-3 装帧：平装

版本：101 开本：B5

责任编辑：杨锐,胡凯（南京） 字数：370千字

读者对象： 页数：296

书类： 册/包：

编辑部：南京分社

附注：

本书是原子物理学上下两册的下册，其内容主要是从量子力学观点研究原子的结构与能级。其内容包括：单电子原子、複杂原子和电子组态、原子的角动量与能级的统计，原子与电磁场的相互作用（含塞曼效应、帕邢-巴克效应）、原子与电磁波的相互作用（含光谱、X光谱、拉比振荡、辐射等），以及原子核与原子物理学。附录中还包括矢量算符，磁场中拉格朗日和哈密顿算符、经典辐射理论、多极矩理论和双原子分子物理引论等。

致中国同学
序
译者前言

上册目录
附录1适用于各种单位制的电磁学公式彙编
所用符号表
第11章有心势中无自旋的单个电子1
11.1引言,複习1

11.1.1玻尔模型的描述1
11.1.2圆运动的特徵参量3
11.2氢原子的量子研究,库侖场4
11.2.1薛丁格方程4
11.2.2角向部分研究,球谐函式5
11.2.3径向部分研究8
11.2.4主要结果,能级10
11.3氢原子中电子出现的机率12
11.3.1归一化问题13
11.3.2径向机率14
11.3.3角向机率16
11.4与实验的比较18
11.4.1氢原子谱18
11.4.2类氢系统20
11.5非库侖有心势情况(l简併的解除)26
11.5.1贯穿轨道态与非贯穿轨道态26
11.5.2具有一个外层电子的原子的量子模型27
11.5.3对钠原子的套用29

第12章有心势中独立电子近似,电子组态32
12.1近似的必要性32
12.1.1一个複杂原子中的各种相互作用32
12.1.2有心力场近似33
12.2有心势中N个独立电子系统的能量,组态34
12.2.1能量值34
12.2.2电子态的描述,组态36
12.3泡利原理和组态的简併37
12.3.1斯莱特行列式与泡利原理37
12.3.2属于同一壳层或支壳层的最多电子数目38
12.3.3一个组态的简併度与宇称39
12.4元素周期分类法41
12.4.1基态组态41
12.4.2原子的基态组态与性质42
第13章X射线谱49
13.1X射线发射49
13.1.1波长或频率的测量49
13.1.2连续谱与谱线50
13.2X射线的吸收52
13.2.1吸收谱52
13.2.2X射线光电子的速度谱55
13.3X射线的发射谱线57
13.3.1与吸收谱的比较57
13.3.2观察X线系的条件,不相容原理59
13.3.3与光谱的比较61
13.4莫塞莱定律64
13.4.1作为原子序数函式的结合能64
13.4.2有心势模型下的解释66
第14章角动量与能级的统计68
14.1角动量的合成68
14.1.1有关角动量的量子力学结果68
14.1.2标记法69
14.1.3一个满支壳层的总角动量70
14.1.4基态角动量70
14.2自旋{轨道相互作用71
14.2.1电子坐标系中的磁场~B071
14.2.2自旋磁矩与磁场~B0的相互作用73
14.2.3原子中自旋{轨道耦合体系的估算75
14.3多电子原子中能级的计算原理75
14.3.1附加在哈密顿量H0上的修正项76
14.3.2哈密顿量的逐级近似76
14.3.3L-S耦合78
14.3.4j-j耦合81
14.4一个组态角动量的确定和能级的统计84
14.4.1属于不同支壳层的电子84
14.4.2等效电子(属于同一支壳层的)84
14.4.3洪德定则87
第15章单电子和双电子体系的光谱学88
15.1选择定则88
15.2具有一个带自旋的外层电子的原子90
15.2.1总角动量91
15.2.2自旋{轨道耦合91
15.2.3观察到的光谱93
15.3氦原子与类氦离子94
15.3.1有心力场近似94
15.3.2电子间的静电相互作用,交换项96
15.3.3自旋{轨道相互作用98
15.4具有两个价电子的原子99
15.4.1L-S耦合的能级位置99
15.4.2L-S耦合多重态的朗德间隔定则和重心101
15.4.3具有两个价电子原子的光谱103
15.4.4j-j耦合的能级位置104
15.4.5複杂原子106
15.5氢原子的精细结构107
15.5.1对不考虑相对论修正结果的回顾107
15.5.2相对论修正108
15.5.3辐射修正112
15.6X射线谱114
15.6.1属于不同能级的角动量114
15.6.2谱项与能量116
15.6.3观察到的光谱117
第16章静磁场中的原子118
16.1概述与複习118
16.2均匀场下的哈密顿算符119
16.2.1自由电子情况119
16.2.2一个原子情况120
16.3弱场中的塞曼效应,L-S耦合情形121
16.3.1微扰论的套用121
16.3.2维格纳{埃克特定理：朗德因子的存在122
16.3.3朗德因子的计算124
16.3.4弱场中的塞曼能级图125
16.3.5光谱中塞曼组分的观察125
16.4强场中的帕邢{巴克效应,中等场情况126
16.4.1第一步：忽略自旋{轨道耦合127
16.4.2第二步：加上自旋{轨道耦合129
16.4.3中等场情况130
16.5塞曼效应和帕邢{巴克效应,具有一个或两个电子的情况131
16.5.1具有一个外层电子的原子131
16.5.2具有两个外层电子的原子,j-j耦合135
第17章原子核和原子物理学139
17.1核的磁矩和角动量139
17.1.1质子的磁矩139
17.1.2中子的磁矩140
17.1.3核的角动量和磁矩142
17.2能级的磁超精细结构144
17.2.1角动量的组合145
17.2.2超精细相互作用能量145
17.2.3相邻超精细能级之间的直接跃迁147
17.3磁超精细结构常数的计算148
17.3.1核磁矩与电子轨道磁矩之间的相互作用148
17.3.2核磁矩对电子自旋的作用150
17.3.3各种修正150
17.4对电子{核静电相互作用的修正151
17.4.1电四极矩效应152
17.4.2由质量和体积引起的同位素移位153
17.5光谱线的超精细结构155
17.5.1选择定则155
17.5.2汞的实例155
17.6外磁场的作用,塞曼效应与巴克{古德斯米特效应157
17.6.1磁场微扰哈密顿算符W158
17.6.2微弱场情况：塞曼效应158
17.6.3强场下的巴克{古德斯米特效应160
17.6.4甚强场情况162
17.6.5中等场情况,有效磁矩162
第18章波与二能级原子的量子相互作用166
18.1无自发发射的孤立原子166
18.1.1半经典的电偶极相互作用哈密顿算符166
18.1.2二能级薛丁格方程168
18.1.3拉比振荡解169
18.1.4在磁共振中观察拉比振荡170
18.2有自发发射的计算171
18.2.1平均集合变数171
18.2.2布洛赫微分方程173
18.2.3与磁共振的比较174
18.2.4阻尼振荡的一般解174
18.3稳态175
18.3.1极化与极化率175
18.3.2布洛赫方程的稳态解177
18.3.3平均跃迁机率,爱因斯坦係数179
附录6矢量算符,维络纳--埃克特定理183
A.6.1角动量算符的複习183
A.6.2角动量与几何转动184
A.6.3矢量算符的对易关係187
A.6.4矢量算符的矩阵元189
A.6.5投影定理191
A.6.6标準分量和CG192
A.6.7补充,矢量模型192
附录7磁场中的拉格朗日算符和哈密顿算符194
A.7.1经典拉格朗日形式的複习194
A.7.2磁场中的拉格朗日算符,广义动量195
A.7.3哈密顿函式和哈密顿算符196
附录8经典辐射理论的回顾198
A.8.1振动偶极子的辐射198
A.8.2在介质中的传播201
A.8.3弹性束缚电子模型204
A.8.4振子强度210
A.8.5磁场的作用,经典塞曼效应213
附录9多极矩222
A.9.1静止电荷情况,电多极矩222
A.9.2运动电荷情况,磁多极矩225
A.9.3电四极矩专题研究229
附录10双原子分子物理概述236
A.10.1玻恩{奥本海默近似236
A.10.2双原子分子的哈密顿算符237
A.10.3双原子分子的电子能量238
A.10.4核运动的研究242
A.10.5能级与光谱的一般行为246
深入阅读参考书目251
索引254