Начальные главы квантовой механики, Карлов Н.В., Кириченко Н.А., 2004

Начальные главы квантовой механики, Карлов Н.В., Кириченко Н.А., 2004.

   Дается систематическое изложение основных законов квантовой механики и экспериментальных фактов, образующих фундамент этой науки. Введен математический аппарат квантовой механики. Последовательно рассмотрены такие вопросы, как туннельный эффект, энергетические уровни частицы в потенциальной яме, момент импульса и магнитный момент частицы, спин, принцип Паули, периодическая система элементов Менделеева, эффект Зеемана. В качестве приложений общей теории рассмотрены принципы квантовой электроники и элементы теории атомного ядра. В разделе «Семинар» разобрано некоторое количество задач, дополняющих основное содержание книги.
Для студентов, изучающих квантовую механику в курсе общей физики, и преподавателей, а также всех, кто интересуется принципиальными вопросами современной физики.




Непрерывное и дискретное.
Из курса молекулярной физики известно, что вещество построено из молекул, атомов, ионов. Твердые, жидкие и газообразные тела состоят из частиц конечной массы и размеров. Масса молекулы водорода, Н2, например, составляет 3,3 • 10-24 г. Масса какой-либо порции водорода может изменяться только на целое число порций, кратных массе молекулы водорода. Это означает, что масса прерывна, дискретна.

Химические закономерности показывают, что молекула водорода может быть разбита на две одинаковые части. Говоря иначе — молекула водорода состоит из двух атомов водорода. Мы не будем напоминать здесь всю ту логику развития идей молекулярно-кинетической теории, знакомство читателя с которыми предполагается. Подчеркнем только, что все содержание курса молекулярной физики должно было, в частности, утверждать изучающего в мысли, что все тела состоят из атомов — малых дискретных частиц.

Или другой пример. Подобно газовому потоку, электрический ток состоит из атомов электричества — электронов, масса каждого из которых примерно в 2000 раз меньше массы атома водорода. Дискретный характер электричества не только проверяется опытом Милликена, который каждый студент с большим, а чаще с меньшим успехом проделывает на физическом практикуме, но и проявляется характерным и для экспериментатора очень неприятным дробовым шумом электронных приборов.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Глава 1. Квантовая дискретность света.
1.1. Непрерывное и дискретное.
1.2. Ультрафиолетовая катастрофа.
1.3. Действия света.
1.4. Фотоэффект.
1.5. Эйнштейновская теория фотоэффекта.
1.6. Опыты Боте.
1.7. Эффект Комптона.
1.8. Теория эффекта Комптона.
1.9. Тепловое излучение.
1.10. Закон Кирхгофа.
1.11. Закон Рэлея - Джинса.
1.12. Формула Планка.
Глава 2. Квантование в микромире, волны де Бройля, соотношение неопределенностей.
2.1. Опыты Франка и Герца.
2.2. Опыты Штерна и Герлаха.
2.3. Опыты Дэвиссона и Джермера.
2.4. Волны де Бройля.
2.5. Дифракция на двух щелях.
2.6. Измерение и траектория частицы в квантовой механике.
2.7. Соотношение неопределенностей.
2.8. Соотношение неопределенностей "время-энергия".  
2.9. Принцип дополнительности.
Глава 3. Волновая функция, операторы, уравнение Шредингера.
3.1. Общие свойства волновой функции.
3.2. Принцип суперпозиции.
3.3. Усреднение.
3.4. Операторы.
3.5. Собственные значения и собственные функции.
3.6. Еще о соотношении неопределенностей.
3.7. Уравнение Шредингера.
3.8. Стационарные состояния.
3.9. Расплывание волнового пакета.
3.10. Плотность потока вероятности и закон сохранения числа частиц.
Глава 4. Потенциальные барьеры.
4.1. Прохождение частицы через потенциальный барьер.
4.2. Туннельный эффект.
4.3. Туннельный эффект и соотношение неопределенностей.
4.4. Квазиклассическое приближение.
4.5. Сканирующий туннельный микроскоп.
4.6. Надбарьерное отражение.
Глава 5. Потенциальные ямы и квантование.
5.1. Бесконечно глубокая прямоугольная потенциальная яма.
5.2. Квантование энергии гармонического осциллятора.
5.3. Нулевые колебания и соотношение неопределенностей.
5.4. Правило квантования Бора-Зоммерфельда.
5.5. Уровни энергии в яме U ~ |х|а.
5.6. Квазидискретные уровни энергии.
Глава 6. Водородоподобный атом.
6.1. Элементарная квантовая теория Н. Бора.
6.2. Квантование энергии электрона в атоме водорода.
6.3. Пространственные распределения ("орбиты") электрона в атоме водорода.
6.4. Сериальные закономерности в линейчатых спектрах атомов.
6.5. Изотопический эффект.
6.6. Время жизни, ширина линии.
6.7. Рентгеновские спектры.
6.8. Закон Мозли.
Глава 7. Штрихи к модели атома. Момент импульса.
7.1. Момент импульса.
7.2. Систематика состояний на основе значений момента импульса.
13. Квантовые числа электрона в водородоподобном атоме.
7.4. Оболочечная модель водородоподобного атома.
7.5. Снятие вырождения по моменту импульса.
7.6. Энергетические уровни двухатомной молекулы.
7.7. Сложение моментов количества движения.
7.8. Приложение. Вывод формулы.
Глава 8. Магнитный момент и спин.
8.1. Магнитные моменты.
8.2. Магнетон Бора.
8.3. Снятие вырождения в магнитном поле.
8.4. Спин.
8.5. Тонкая структура.
8.6. Сверхтонкая структура.
8.7. Спин-орбитальное взаимодействие электронов в атоме.
8.8. О постоянной тонкой структуры.
8.9. Состояния электронов в многоэлектронном атоме; jj- и LS-связь.
Глава 9. Принцип Паули. Периодическая система элементов Менделеева.
9.1. Атом гелия, пара- и ортомодификации.
9.2. Принцип Паули.
9.3. Таблица Менделеева.
9.4. Правила Хунда.
9.5. Тождественные частицы. Четность относительно перестановок.
9.6. Волновая функция при учете спина.
9.7. Математическая формулировка принципа Паули.
9.8. Обменное взаимодействие.
Глава 10. Радиационные переходы.
10.1. Спин и момент импульса фотона.
10.2. Четность относительно преобразования инверсии координат.
10.3. Четность квантовомеханических объектов.
10.4. Закон сохранения четности.
10.5. Четность и классификация состояний фотонов.
10.6. Правила отбора.
Глава 11. Эффект Зеемана.
11.1. Смещение спектральных линий в магнитном поле.
11.2. Классическая теория эффекта Зеемана.
11.3. Эффект Фарадея.
11.4. Квантовая теория эффекта Зеемана.
11.5. Аномальный эффект Зеемана.
11.6. Энергетические уровни и переходы для атома натрия в магнитном поле.
Глава 12. Спонтанные и вынужденные переходы. Резонансные процессы.
12.1. Коэффициенты Эйнштейна.
12.2. Спектральная ширина линии перехода.
12.3. Линейное поглощение резонансного излучения.
12.4. Электродипольное взаимодействие и резонансное приближение.
12.5. Уравнения резонансного приближения.
12.6. Осцилляции населенностей.
12.7. Полевое уширение.
12.8. Матричный элемент оператора дипольного момента перехода и коэффициент Эйнштейна В12.
Глава 13. Квантовая электроника.
13.1. Введение.
13.2. Когерентность индуцированного изучения.
13.3. Линейное усиление.
13.4. Эффект насыщения.
13.5. Усиление с насыщением.
13.6. Генерация.
13.7. Условия самовозбуждения.
13.8. Обратная связь.
13.9. Частота генерации.
13.10. Добротность резонатора.
13.11. Методы создания инверсии населенностей.
Глава 14. Строение и свойства ядер.
14.1. Состав ядра.
14.2. Электрон — протонная и нейтрон - протонная модели ядра.
14.3. Ядерные силы.
14.4. Энергия связи ядер.
14.5. Капельная модель ядра. Формула Вайцзеккера.
14.6. Устойчивый изобар.
14.7. Бета-распад ядер.
14.8. Оболочечная модель ядра.
14.9. Спин-орбитальное взаимодействие и ядерные оболочки.
14.10. Спин ядра.
14.11. О других моделях ядра.
14.12. Альфа-распад ядер.
14.13. Гамма-распад ядер, внутренняя конверсия, эффект Оже.
14.14. Ядерные изомеры.  
14.15. Деление ядер.
Дополнение. Об уравнении Шредингера.  
Семинар.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Начальные главы квантовой механики, Карлов Н.В., Кириченко Н.А., 2004 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Карлов :: Кириченко :: квантовая механика