《原子物理講義:從對稱性到原子能級》的設計初衷是為以微積分、線性代數(shù)為基礎的原子物理學課程提供教材,避免數(shù)學物理方法必須作為前置課程導致的課程時間安排上的沖突!对游锢碇v義:從對稱性到原子能級》以對變換群和對稱性為視角,從經(jīng)典力學出發(fā),逐步構(gòu)建起能描述量子系統(tǒng)的動力學理論,將這套代數(shù)方法應用于求解氫原子問題,并在相對論性理論框架下拓展討論了自旋、原子光譜精細結(jié)構(gòu)和自旋統(tǒng)計定理的物理起源等。作者希望向低年級的本科生介紹對稱性與群論在物理學研究中的獨特作用。
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目錄前言第1章 導論 11.1 光的“波粒二象性” 21.2 原子與電子 41.3 物質(zhì)波假說 71.4 原子核 101.5 放射性 13第1章 習題 16第2章 力學量與變換 182.1 拉格朗日力學 192.2 哈密頓力學 252.3 電磁場中的粒子 292.4 哈密頓力學:正則變換 322.5 對稱性與諾特定理 37第2章 習題 41第3章 變換群基礎 433.1 從變換到群 443.2 50(2)50(1,1) 493.3 李群與李代數(shù) 523.4 50(3)與空間轉(zhuǎn)動 553.5 幺正變換群SC/(2)及其與(3)的對應 57第3章 習題 60第4章 量子力學初步 624.1 經(jīng)典力學中的波動 624.2 波動力學概要 644.3 一維定態(tài)問題 724.4 希爾伯特空間 774.5 作用于希爾伯特空間的算符與矩陣力學 834.6 量子力學的基本假設 914.7 變換理論下的量子力學與正則量子化 97第4章 習題 103第5章 角動量理論 1075.1 角動量:本征態(tài)與本征值 1075.2 角動量和轉(zhuǎn)動的矩陣表示 1145.3 再看角動量算符及其本征態(tài) 1205.4 兩個角動量的耦合與CG系數(shù) 124第5章 習題 130第6章 氫原子的動力學對稱性 1326.1 對稱性與薛定諤方程 1336.2 平方反比力系統(tǒng)的守恒量 1346.3 50(4)對稱性與氫原子能級 1386.4 *薛定諤方程的求解:有心力場 1426.5 *薛定諤方程的求解:徑向方程 1486.6 原子磁偶極矩 1516.7 對稱性與簡并 154第6章 習題 158第7章 自旋 1597.1 自旋的發(fā)現(xiàn) 1607.2 克萊因-戈爾登方程 1627.3 洛倫茲群 1657.4 SU(2)與旋量 1727.5 狄拉克方程與自旋 1767.6 狄拉克方程的標準表示及非相對論極限 184第7章 習題 192第8章 定態(tài)微擾論與精細結(jié)構(gòu) 1958.1 定態(tài)微擾論 1968.2 相對論動能修正 1998.3 托馬斯耦合 2038.4 反常塞曼效應 206第8章 習題 207第9章 多電子原子 2089.1 氦原子 2099.2 全同粒子與元素周期表 2149.3 *自旋統(tǒng)計定理與泡利不相容原理 219第9章 習題 245數(shù)學用表 247后記 248