Atomic Spectra And Atomic Structure

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出版者:Herzberg Press
作者:Gerhard Herzberg
出品人:
页数:270
译者:
出版时间:2008-11-04
价格:USD 41.45
装帧:Hardcover
isbn号码:9781443728065
丛书系列:
图书标签:
  • 原子光谱学
  • 原子结构
  • 量子力学
  • 光谱分析
  • 原子物理
  • 能级
  • 电子排布
  • 原子模型
  • 光谱线
  • 物理学
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具体描述

《原子光谱与原子结构》是一部深入探索原子光谱现象及其背后原子结构奥秘的著作。本书将带领读者从宏观的光谱观测现象出发,逐步揭示微观世界中原子的精妙构造和能量跃迁规律。 全书首先系统阐述了原子光谱的分类与基本特征,详细介绍了原子发射光谱、原子吸收光谱以及连续光谱、线状光谱、带状光谱等不同类型光谱的形成机制。读者将学习到如何通过分析光谱的波长、强度、宽度等信息,来推断出原子的组成元素、存在状态以及温度、压力等物理条件。本书将对各种著名光谱系,如氢原子光谱的巴尔默系、赖曼系等进行深入的数学描述和物理解释,揭示其规律性,并探讨这些谱线与原子能级之间的紧密联系。 随后,本书将重点解析原子结构模型的发展历程,从早期的卢瑟福散射实验模型,到玻尔的原子模型,再到量子力学中的现代原子模型。读者将了解到原子核的发现、电子的运动轨道以及电子云概念的引入,理解原子半径、电离能、电子亲和能等重要原子性质是如何由其结构决定的。特别是,本书将详细介绍量子力学在描述原子结构中的核心作用,包括薛定谔方程在求解原子能级和电子波函数方面的应用。读者将学习到量子数(主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数)如何完整地描述原子的电子状态,以及泡利不相容原理和洪特规则如何决定电子在原子轨道上的填充方式。 此外,《原子光谱与原子结构》还深入探讨了光谱与原子结构之间的量化关系。本书将详细介绍不同原子发射或吸收特定波长光子的过程,以及这个过程如何精确对应于原子内部电子能级的跃迁。读者将学习到普朗克常数、约化普朗克常数以及里德伯公式等关键物理量在连接光谱和原子结构中的重要作用。本书还将介绍自旋-轨道耦合、塞曼效应、斯塔克效应等对原子光谱的精细影响,并解释这些效应如何提供了进一步验证原子结构理论的有力证据。 本书的另一重要内容是原子光谱在科学研究和工业应用中的广泛体现。读者将了解到原子光谱分析技术在元素鉴定、物质成分分析、天体物理学研究、材料科学、环境监测、医学诊断等诸多领域的关键作用。例如,如何利用光谱技术分析恒星的光谱来推断其化学成分和温度,如何利用原子吸收光谱法检测水体或土壤中的重金属含量,以及在激光技术、照明技术中原子光谱原理的应用。 为了帮助读者更好地理解书中内容,《原子光谱与原子结构》会穿插大量的实例分析和习题,涵盖从基础的能级计算到复杂的谱线解析。本书的语言严谨而清晰,逻辑结构严密,既适合作为物理学、化学、天文学等相关专业学生的教材或参考书,也适合对原子世界充满好奇的广大科学爱好者阅读。本书致力于为读者构建一个关于原子光谱与原子结构之间深刻而迷人的联系的全面认知框架。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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好的,这是一份模拟读者对一本名为《原子光谱与原子结构》的书籍的五段评价,每段评价都力求风格迥异且内容详实: 这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴,初次拿到手中,那略带磨砂质感的封面配上烫金的字体,立刻就给人一种沉稳而专业的印象。我立刻被它所散发出的学术气息所吸引,尽管我对光谱学和原子物理的理解还停留在基础阶段,但这本书的排版布局却让人倍感亲切。每一章的引言都像是精心雕琢的序曲,没有直接抛出深奥的公式,而是用一种叙事性的口吻将读者带入那个充满量子跃迁和能级图景的微观世界。特别是初学者可能会感到畏惧的符号和数学推导部分,作者巧妙地穿插了许多历史背景和实验发现的轶事,使得那些枯燥的计算过程仿佛有了生命力。我特别欣赏它在介绍玻尔模型和后来的索末菲修正时所展现出的那种循序渐进的逻辑链条,清晰地展示了理论是如何在实验证据的驱动下不断自我完善的。这本书无疑是为那些渴望从“是什么”深入到“为什么会是这样”的求知者量身定做的,它不仅仅是一本教科书,更像是一位耐心十足的导师,指引着我们如何去欣赏原子内部那精妙的和谐之舞。

评分☆☆☆☆☆

从一个纯粹的理论物理爱好者的角度来看,这本书在探讨不对称性和守恒定律在原子结构中的体现时,展现出了一种近乎诗意的优雅。我尤其欣赏作者在引入群论概念来简化角动量耦合问题时所采取的渐进式教学法。很多教材直接就把$SU(2)$或其它群的矩阵形式砸过来,让人望而却步,但这本书则先从对称操作的几何意义入手,然后才慢慢过渡到代数表示。这种处理方式使得那些原本显得神秘莫测的量子力学工具,变得有迹可循、有理可依。特别是关于选择定则的推导部分,它不再是简单地告诉我们哪些跃迁是允许的,而是从哈密顿量的时间演化和矩阵元计算的本质上,解释了为什么其他跃迁被“禁止”了。这种对“禁止”背后原理的深刻挖掘,极大地满足了我对宇宙运行基本规则的好奇心。

评分☆☆☆☆☆

说实话,我对这类高度专业的物理书籍通常抱持着一种“敬而远之”的态度,总觉得里面的数学推导会像迷宫一样让人迷失方向。然而,这本关于原子光谱的著作却给了我一个巨大的惊喜,它的深度和广度拿捏得恰到好处。我注意到作者在讲解复杂的多电子原子体系,比如轨道角动量和自旋的耦合规则时,并没有仅仅停留在结论的罗列上,而是深入剖析了每一步量子力学操作背后的物理直觉。让我印象最为深刻的是关于精细结构和超精细结构的讨论,作者似乎运用了一种非常高超的“翻译技巧”,将那些抽象的张量代数和群论应用,转化成了可以被清晰想象的物理图像。读完关于斯特恩-盖拉赫实验的章节,我感觉自己仿佛亲身站在那个实验台前,观察着银原子束如何在磁场中分裂成两束,那份震撼是任何二维图示都无法比拟的。这本书对于想在实验物理领域深耕,或者从事材料科学中涉及能级结构分析的研究者来说,简直是不可多得的内功心法。

评分☆☆☆☆☆

作为一名从事化学键合研究的学者,我发现这本书对于理解分子光谱与原子光谱之间的内在联系,提供了至关重要的桥梁。虽然书的主题聚焦于原子,但它对电子云分布、轨道对称性以及泡利不相容原理在复杂原子态分类上的严格应用,是理解分子轨道理论的基石。例如,书中对朗德 $g$ 因子和哈斯-布朗系数的详尽阐述,直接为我们分析受激发射和吸收过程中的选择性提供了强大的理论武器。我注意到作者在讨论原子磁矩和外磁场相互作用时,引入了塞曼效应的定量分析,这对于我们研究材料在强磁场下的光响应特性至关重要。总的来说,这本书的价值在于它提供了一个极其稳固的、从最基本单元——原子——出发的知识基座,让我在跨学科应用时,能够对所用模型的准确性和适用范围有非常清晰的判断。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在准备研究生资格考试的学生,手边堆积了不少参考资料,但真正能让我产生“顿悟”感觉的,这本书算得上是其中的佼佼者。它最强大的地方在于其对光谱学实验技术的历史性回顾与现代应用的结合。很多其他教材只是简单提及了某些光谱仪器的原理,但这本书却花了大量篇幅去剖析法布里-珀罗干涉仪的优化、高分辨率光谱获取的难点,甚至提到了如何利用干涉测量技术来精确定位原子能级的微小偏差。在处理同位素位移这一敏感话题时,作者展现了极高的严谨性,不仅给出了理论预测公式,还引用了若干经典实验数据进行对比验证,这种对实验细节的执着,极大地增强了理论的可信度。对于我这种需要扎实掌握实验基础的读者来说,这本书提供的不仅仅是理论框架,更是一套完整的、可操作的知识体系,感觉每翻过一页,自己的实验设计能力都在潜移默化地提升。

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