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《原子物理与量子力学》为了适应高等院校工科相关专业对原子物理与量子力学知识的需求，并考虑到工科专业学时数的限制，在认真探索了原子物理与量子力学知识和内容上的密切关系后，编者在多年工科教学实践的基础上组织编写了《原子物理与量子力学》。《原子物理与量子力学》共分11章，描述了近代物理中的主要实验事实，从经典物理理论中的矛盾分析入手，逐步引入量子力学的概念并阐述量子力学理论，注重哲学思想、逻辑方法和应用能力的培养。编写时，充分考虑了工科教学的特点和要求，力求结构层次分明，内容讲解清晰，知识体系完整，并在各章节中安排了一些典型的例题和习题。

《原子物理与量子力学》可作为材料科学与工程专业、核工程与核技术专业、应用物理专业等各相关工科专业的本科生教材，也可作为物理专业或其他相关专业的教学参考用书。

第1章 绪论 1.1 19世纪末经典物理的回顾 1.1.1 经典力学理论 1.1.2 热力学与统计物理理论 1.1.3 光学与电磁学理论 1.2 经典物理面临的主要困难 1.2.1 黑体辐射 1.2.2 固体比热 1.2.3 氢原子的线状光谱 1.2.4 原子的核式结构模型 小结 习题第2章 玻尔的旧量子论 2.1 玻尔的氢原子理论 2.1.1 氢原子中的电子运动 2.1.2 经典理论的困难 2.1.3 玻尔的氢原子理论概述 2.1.4 对应原理 2.2 玻尔理论的光谱实验验证 2.2.1 氢原子光谱 2.2.2 类氢离子光谱 2.2.3 肯定氘的存在 2.3 夫兰克-赫兹实验与原子能级量子化的进一步证明 2.3.1 实验原理与装置 2.3.2 实验结果的解释 2.4 玻尔模型的推广 2.4.1 电子椭圆轨道的量子化 2.4.2 相对论效应修正 2.4.3 碱金属原子的光谱 2.4.4 原子实极化和轨道贯穿 小结 习题第3章 薛定谔方程的建立 3.1 波粒二象性 3.1.1 光的波粒二象性 3.1.2 物质的波粒二象性 3.2 波函数与态的叠加原理 3.2.1 波函数及其统计解释 3.2.2 态的叠加原理 3.3 薛定谔方程的建立及其性质 3.3.1 自由粒子薛定谔方程的建立 3.3.2 推广的薛定谔方程及其性质 3.3.3 能量本征方程和本征态 3.4 一维定态薛定谔方程 3.4.1 一维无限深势阱 3.4.2 势垒的贯穿——量子隧道效应 3.4.3 一维谐振子 小结 习题第4章 力学量用厄米算符表达 4.1 算符及其运算规则 4.2 量子力学中的力学量用厄米算符表达 4.2.1 量子力学中的力学量与厄米算符的关系 4.2.2 厄米算符的本征值与本征函数 4.2.3 简并态问题 4.3 不确定度关系 4.3.1 量子力学的基本对易式与角动量的对易式 4.3.2 不确定度关系概述 4.3.3 共同本征态 4.4 连续谱本征函数的归一化问题 4.4.1 连续谱的波函数与波包 4.4.2 连续谱的归一化问题 小结 习题第5章 力学量随时间的演化与对称性 5.1 对易力学量完全集 5.2 力学量随时间的演化 5.2.1 守恒量 5.2.2 量子力学中的守恒量与经典守恒量的区别 5.2.3 能级简并与守恒量的关系守恒量在能量本征值问题中的 5.3 守恒量与对称性的关系 5.3.1 对称性与守恒量 5.3.2 时空对称性及其应用 5.4 全同性原理 5.4.1 全同粒子系统的交换对称性 5.4.2 全同粒子系统的波函数构造 小结 习题第6章 中心力场 6.1 中心力场中的两体问题 6.1.1 两体问题 6.1.2 变量分离 6.1.3 球坐标系下的哈密顿算符 6.2 氢原子与类氢离子的量子力学理论 6.2.1 径向方程的解 6.2.2 结果及讨论 小结 习题第7章 电磁场中粒子的运动 7.1 电磁场中荷电粒子的运动 7.1.1 电磁场中荷电粒子运动的薛定谔方程 7.1.2 定域的概率守恒与流密度 7.1.3 规范不变性 7.2 正常塞曼效应 7.2.1 正常塞曼效应概述 7.2.2 正常塞曼效应的量子力学解释 7.3 电子在均匀磁场中的运动 7.3.1 经典电磁理论的结果 7.3.2 量子力学结果 7.3.3 霍尔效应 小结 习题第8章 矩阵力学简介 8.1 态的表象 8.1.1 直角坐标系的旋转变换 8.1.2 量子力学中态矢量的表象 8.2 算符的矩阵表示 8.2.1 算符的表象表示 8.2.2 量子力学中算符的矩阵表示 8.3 量子力学公式的矩阵表示 8.3.1 薛定谔方程的矩阵表示 8.3.2 平均值公式的矩阵表示 8.3.3 本征值方程的矩阵表示 8.3.4 力学量的表象变换 小结 习题第9章 常用的近似方法 9.1 非简并态微扰理论 9.2 简并态微扰理论 9.3 氢原子的一级Stark效应 9.4 变分法及其应用 9.4.1 变分法 9.4.2 氦原子基态 9.5 晶体中一维近自由电子近似 9.6 含时微扰理论 9.7 跃迁概率 9.8 光的发射和吸收、选择定则 小结 习题第10章 电子自旋 10.1 原子中电子轨道运动的磁矩 10.1.1 经典表示式 10.1.2 量子力学的表示 10.2 斯特恩-盖拉赫实验 10.3 电子自旋的假设与电子自旋磁矩 10.4 电子自旋态与自旋算符 10.4.1 电子自旋态的描述 10.4.2 电子自旋算符，泡利矩阵 10.5 总角动量的本征态 10.6 碱金属原子光谱的精细结构 10.6.1 碱金属原子光谱精细结构概述 10.6.2 自旋与轨道耦合解释 10.6.3 光谱精细结构的量子力学求解 10.7 反常塞曼效应 小结 习题第11章 多电子原子 11.1 多电子的耦合 11.1.1 氦的光谱和能级 11.1.2 电子组态与两个角动量的耦合 11.2 泡利原理 11.2.1 泡利不相容原理的叙述 11.2.2 应用举例 11.2.3 同科电子合成的状态 11.3 玻恩-奥本海默近似与哈特里一福克方法 11.3.1 玻恩-奥本海默近似 11.3.2 哈特里-福克方法 11.4 元素周期表与原子基态 11.4.1 元素性质的周期性变化 11.4.2 壳层中电子的数目 11.4.3 原子中电子组态的能量与电子在壳层的填充次序 11.4.4 原子基态 小结 习题附录 附录A0 常用物理学常数（量）表 附录A1 电子绕核作椭圆运动的b/a推导 附录A2 厄米方程的求解 附录A3 普朗克公式的导出 附录A4 勒让德（Legendre）多项式与球谐函数 附录A5 狄拉克符号参考文献

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《原子物理与量子力学》为了适应高等院校工科相关专业对原子物理与量子力学知识的需求，并考虑到工科专业学时数的限制，在认真探索了原子物理与量子力学知识和内容上的密切关系后，编者在多年工科教学实践的基础上组织编写了《原子物理与量子力学》。《原子物理与量子力学》共分11章，描述了近代物理中的主要实验事实，从经典物理理论中的矛盾分析入手，逐步引入量子力学的概念并阐述量子力学理论，注重哲学思想、逻辑方法和应用能力的培养。编写时，充分考虑了工科教学的特点和要求，力求结构层次分明，内容讲解清晰，知识体系完整，并在各章节中安排了一些典型的例题和习题。

《原子物理与量子力学》可作为材料科学与工程专业、核工程与核技术专业、应用物理专业等各相关工科专业的本科生教材，也可作为物理专业或其他相关专业的教学参考用书。