Vibrational Spectroscopy With Neutrons pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Mitchell, P. C. H./ Parker, S. F./ Ramirez-Cuesta, Anibal A. J./ Tomkinson, J.

出品人:

页数:668

译者:

出版时间:2005-6

价格:$ 199.00

装帧:HRD

isbn号码:9789812560131

丛书系列:

图书标签:

• 振动光谱学
• 中子散射
• 凝聚态物理
• 材料科学
• 光谱学
• 物理学
• 化学物理
• 非弹性散射
• 晶格动力学
• 分子动力学

好的，这是一份关于《原子结构与量子力学基础》（暂定书名，以符合不包含您提供的那本书内容的原则）的详细图书简介。 --- 图书简介：《原子结构与量子力学基础》 全面深入的量子理论基石构建与现代物质科学应用解析 作者： [此处可填写真实作者姓名或留空] 出版社： [此处可填写真实出版社名称或留空] 出版年份： [此处可填写真实年份或留空] --- 导言：超越经典视野的物理学革命 在二十世纪初，经典物理学在描述微观世界的现象时遭遇了前所未有的危机。黑体辐射、光电效应和原子光谱的解释，无不指向一个颠覆性的事实：能量和物质的某些属性是量子化的。本书《原子结构与量子力学基础》正是在这一历史背景下应运而生，旨在为读者提供一个严谨、深入且富有启发性的框架，用于理解原子和亚原子粒子的行为，并掌握支配这些行为的量子力学的核心原理。 本书的写作目的，并非仅仅是罗列公式和解题步骤，而是致力于构建一个完整的理论图景。我们力求带领读者从宏观经典概念的局限性出发，逐步过渡到波函数、薛定谔方程、角动量理论，直至最终理解多电子原子的复杂结构，从而为学习凝聚态物理、粒子物理乃至化学键合等前沿领域奠下坚实的数学和物理基础。 第一部分：量子理论的诞生与早期证据 本部分聚焦于二十世纪初物理学如何一步步走向量子化。我们不会直接跳入复杂的数学，而是通过对历史实验的细致剖析，展现经典物理学的解释瓶颈以及新思想的萌芽。 第一章：经典物理的终结与普朗克假说 本章详细回顾了经典电磁学在描述黑体辐射时的“紫外灾难”。重点讨论了马克斯·普朗克提出的能量量子化假说（$E=h u$），并分析了该假说的革命性意义。我们用严谨的方式推导了普朗克黑体辐射定律，并探讨了$h$（普朗克常数）在物理学中的地位。 第二章：光——粒子与波的二象性 本章深入探讨了光子概念的建立。从爱因斯坦对光电效应的成功解释，到康普顿散射实验的精确验证，我们系统地展现了光具有粒子性的证据。同时，本章也重申了光固有的波动性，为后续的波粒二象性讨论埋下伏笔。 第三章：物质的波性——德布罗意与电子衍射 在光具有粒子性之后，路易·德布罗意提出了一个大胆的猜想：既然光可以表现出粒子性，那么物质粒子，如电子，是否也应具有波动性？本章详细阐述了德布罗意波长概念，并结合戴维孙-革末实验，确凿地证明了电子的波动性质。通过对波粒二象性的深入探讨，读者将建立起对微观粒子行为的全新直觉。 第四章：玻尔模型及其局限性 虽然玻尔模型在解释氢原子光谱方面取得了巨大成功，但它本质上是一个半经典理论。本章详细剖析了玻尔模型的三个基本假设，并成功计算了氢原子的能级和谱线。然而，我们随后会明确指出其在处理复杂原子系统和解释光谱精细结构上的内在缺陷，从而为发展完整的量子力学提供驱动力。 第二部分：薛定谔方程与一维系统 本部分是本书的核心，标志着现代量子力学的正式建立。我们将介绍描述微观粒子运动的基本数学工具——薛定谔方程，并通过简单的一维系统来训练读者的解题技巧和对波函数的物理意义的理解。 第五章：波函数、概率诠释与基本假设 本章引入了核心概念：波函数 $Psi(mathbf{r}, t)$。详细讨论了马克斯·玻恩对波函数的概率密度诠释（$|Psi|^2$）。随后，我们将系统地陈述量子力学的基本公设，包括算符、本征值问题和测量过程的概率性。 第六章：定态薛定谔方程与自由粒子 我们将薛定谔方程特化为处理定态问题（势能不显含时间）的定态薛定谔方程。本章首先分析了自由粒子的解，强调波包的形成和动量表征。 第七章：势阱、势垒与隧道效应 本章通过分析几个关键的一维势场问题，展示了量子力学的强大预测能力： 1. 无限深势阱： 能量的量子化现象的数学起源。 2. 有限深势阱： 束缚态与透射系数的计算。 3. 矩形势垒： 深入解析量子隧穿效应，并讨论其在扫描隧道显微镜（STM）和核衰变中的实际应用。 第八章：谐振子——量子世界的基准模型 谐振子是理解量子场论和晶格振动的关键。本章详细求解了一维量子谐振子的薛定谔方程，重点分析了零点能的存在性，并将其结果与经典物理进行对比，突出量子效应的显著性。 第三部分：角动量与三维系统的描述 从一维问题过渡到实际的三维原子结构，需要引入更强大的数学工具——角动量算符的代数结构。 第九章：轨道角动量与量子化 本章彻底抛弃了经典概念，通过算符对易关系（$[L_x, L_y] = ihbar L_z$ 等）来定义轨道角动量 $mathbf{L}$。详细推导了角动量量子数 $l$ 和磁量子数 $m_l$ 的取值规则，并讨论了球谐函数作为其本征函数的物理意义。 第十章：自旋角动量——内禀属性的引入 实验表明，电子除了轨道运动外，还具有一种内禀的角动量，即自旋。本章引入泡利不相容原理，讨论了自旋的量子化 ($s=1/2$)，以及泡利矩阵在描述自旋态中的应用。 第四部分：多电子原子结构与周期性 本部分将量子力学的原理应用于实际的原子系统，特别是氢原子及其同系元素，揭示了元素周期表的深层物理原因。 第十一章：氢原子的精确解 本章利用球坐标下的薛定谔方程，结合角动量理论（第九章），精确求解了三维氢原子的定态问题。详细阐述了主量子数 $n$、角量子数 $l$ 和磁量子数 $m_l$ 的物理意义，并引入径向分布函数，形象展示了电子云的形态。 第十二章：泡利不相容原理与电子排布 这是理解化学键合和元素性质的关键。本章详述了泡利不相容原理的数学表述，并结合哈特里-福克（Hartree-Fock）近似方法，推导了多电子原子（如氦、锂等）的电子排布规则，解释了洪特规则和电子壳层的填充顺序。 第十三章：微扰论初步——处理复杂系统 实际的原子系统（如含有外场或相互作用的系统）很少能得到解析解。本章介绍了处理这些微扰问题的基础工具：非简并和简并定态微扰论。我们将通过计算外电场（斯塔克效应）对氢原子能级的修正，来展示微扰论的实际应用。 结论：从原子到物质世界的桥梁 《原子结构与量子力学基础》提供了一套完整的、自洽的理论框架，将对光的理解、物质的波动性、能量的量子化以及原子内部的精确结构有机地联系起来。本书的深度和广度确保读者不仅掌握了量子力学的基本数学语言，更能理解这些看似抽象的原理如何决定了我们周围物质世界的宏观性质，为后续深入学习凝聚态物理、量子化学、甚至核物理打下不可动摇的根基。本书适合高等院校物理学、化学、材料科学及相关工程专业的高年级本科生和研究生阅读，也是专业科研人员回顾基础理论的优质参考资料。 ---

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