Атомная физика сивухин. Общий курс физики

Д.В.Сивухин

ОБЩИЙ КУРС ФИЗИКИ. Т.V,Ч.1 АТОМНАЯ ФИЗИКА

В основе пособия - лекции, читанные автором для студентов Московского физико-технического института. Главное внимание уделено выяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий атомной физики, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи. Вторая часть выйдет в 1987 г.

Для студентов физических и физико-математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также тех вузов, где физика является основной дисциплиной.

Предисловие

КВАНТЫ СВЕТА

§ 1. Энергия и импульс светового кванта

§ 2. Фотоэлектрический эффект

§ 3. Эффект Комптона

§ 4. Эффект Допплера при движении источника света в вакууме с фотонной

точки зрения

§ 5. Отражение и преломление света в фотонной теории. Фотоны в среде

§ 6. Излучение Вавилова - Черенкова. Эффект Допплера при движении

источника света в среде

§ 7. Фотоны в гравитационном поле

§ 8. Некоторые опыты по обнаружению корпускулярных свойств света

СТРОЕНИЕ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ И СПЕКТРЫ АТОМА

§ 9. Ядерная модель атома и опыты Резерфорда

§ 10. Определение заряда ядра из рассеяния рентгеновских лучей

§ 11. Спектральные закономерности

§ 12. Постулаты Бора

§ 13. Спектр водорода

§ 14. Экспериментальное подтверждение постулатов Бора

§ 15. Резонансное свечение и люминесценция

§ 16. Принципиальные недостатки теории Бора

ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА ЧАСТИЦ ВЕЩЕСТВА

§ 17. Гипотеза де Бройля

§ 18. Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля

§ 19. Статистическая интерпретация волн де Бройля и волновой функции

§ 20. Соотношение неопределенностей

УРАВНЕНИЕ ШРЕДИНГЕРА. КВАНТОВАНИЕ

§ 21. Уравнение Шредингера

§ 22. Уравнение Шредингера и квантование

§ 23. Гармонический осциллятор

§24. Одномерные, прямоугольные потенциальные ямы.

§ 25. Квантование в случае сферически симметричного силового поля

§ 26. Система двух взаимодействующих частиц

§ 27. Квантование водородоподобного атома в сферически симметричном

§ 28. Потенциальные барьеры

§ 29. К объяснению контактной разности потенциалов. Холодная эмиссия

электронов из металлов

ДАЛЬНЕЙШЕЕ ПОСТРОЕНИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ И

§ 30. Операторный метод

§ 31. Момент импульса частицы

§ 32. Сложение угловых моментов

§ 33. Квантование водородного атома в общем случае

§ 34. Энергетические уровни и спектральные серии щелочных металлов

§ 35. Магнетизм атомов

§ 36. Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона

§ 37. Эффект Садовского и спин фотона

§ 38. Четыре квантовых числа электрона и тонкая структура спектральных

§ 39. Правила отбора при излучении и поглощении света

§ 40. Тонкая структура спектральных линий водорода и щелочных

металлов

§ 41. Простой и сложный эффект Зеемана

§ 42. Магнитный резонанс

§ 43. Эффект Штарка

§ 44. Лэмбовский сдвиг уровней атомных электронов

§ 45. Физический вакуум и объяснение лэмбовского сдвига

АТОМНЫЕ СИСТЕМЫ СО МНОГИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ

§ 46. Принцип тождественности одинаковых частиц. Принцип Паули

§ 47. Объяснение периодической системы химических элементов Д. И.

Менделеева

§ 48. Рентгеновские лучи

§ 49. Атом гелия

§ 50. Химическая связь. Молекула водорода

§ 51. Параводород и ортоводород

§ 52. Молекулярные силы

НЕКОТОРЫЕ МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

§ 53. Возможные состояния частицы в ограниченном объеме

§ 54. Теория Дебая теплоемкости твердых тел

§ 55. Типы связей атомов в твердых телах

§ 56. Колебания атомов в одномерной прямолинейной цепочке

§ 57. Фононы и квазичастицы

§ 58 Энергетические зоны в твердых телах

Зонная структура и волны Блоха

Сверхтекучесть. Опытные факты

§ 61. Понятие о теории сверхтекучести

Понятие о теории сверхпроводимости

Именной указатель

Предметный указатель

Понимание явлений атомной физики, как и всех явлений микромира, невозможно без квантовых представлений. Поэтому в настоящем томе затрагиваются основные понятия и принципы квантовой механики. Делается это на основе экспериментальных фактов, которые одни только с полной убедительностью и вынуждают нас принять квантовые представления. Разумеется, в общей физике количественному рассмотрению доступны только простейшие задачи. Большинство вопросов рассматривается качественно на основе общих принципов.

В первой части настоящего тома рассматриваются не только явления, происходящие в электронных оболочках атомов и молекул. Следуя историческому ходу развития, вначале вводится представление о фотонах и рассматриваются оптические явления, связанные с таким представлением. Затем идет основной материал, относящийся уже к атомной физике в узком смысле- физике электронных оболочек атомов. Наконец, коротко говорится о макроскопических квантовых явлениях - сверхтекучести, сверхпроводимости и пр. Ядерной физике будет посвящена вторая часть этого тома.

ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ

Биберман 113

Абрикосов 403

Блох 269, 372, 377, 381, 403

Авогадро 86

Блэкетт 55

Боголюбов 394, 395, 402

Бозе 284, 338, 395, 399, 401

Андроникашвили 387

Больцман 268, 337, 343, 371

Бор 65-70, 72, 73, 75, 77, 80, 85, 91,

Балыиер 64-67, 76-78, 91, 250, 251,

92, 97, 136, 137, 146, 158-161,

193, 197, 209, 215, 216, 219, 224,

Бардин 402

225, 237-239, 254, 262, 268, 270,

Баркла 298, 299

288, 297, 300, 304, 406

Барнет 222

Борн 94. 114, 342, 349

Бергман 212

Бриллюэн 342, 351, 356, 359-361,

Бете 104, 105, 277

Бройль де 94-106, 110, 112-117,

119, 120, 122, 123, 125, 126, 131, 132, 168, 169, 174, 183, 187, 225, 342, 343, 357, 372, 377

Брэгг Генри 92 Брэгг Лоуренс 29, 102, 103, 105, 109 Брэккет 65

Вавилов 40, 42, 44, 49, 359, 361, 398, 399

Валравен 401 Ван-дер-Ваальс 333-336, 348, 399

Ван-Лёвен 216 Видеман 89 Вильсон 30, 51, 55 Вольта 175

Вуд 87, 90 Вульф 29, 103, 105, 109

Гайтлер 322, 327 Гамильтон 186, 285 Гаудсмит 222, 223 Гаусс 51 Гейгер 48, 50

Гейзенберг 94. 123, 126, 127, 129, 131, 143

167, 184, 188, 198 Герлах 220-225, 253, 268, 400

Герц Генрих 12, 137, 229, 239, 234

Герц Густав 80, 83-86 Гинзбург 42, 43 Горьков 402 Гук 271 Даламбер 392

Дебай 28. 105. }