定 價(jià):69 元
叢書名:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精品教材
- 作者:徐克尊,陳向軍,陳宏芳
- 出版時(shí)間:2019/1/22
- ISBN:9787312042195
- 出 版 社:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社
- 中圖法分類:O41
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材和“中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精品教材”,曾獲得1995年“國家教育委員會(huì)高等學(xué)校優(yōu)秀教材獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”。本書內(nèi)容涉及近代物理學(xué)的原子物理、分子物理、原子核物理、粒子物理和粒子與原子分子的相互作用幾個(gè)方面。全書以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ),同時(shí)引進(jìn)量子力學(xué)的基本內(nèi)容,力圖把所有內(nèi)容建立在實(shí)驗(yàn)和量子力學(xué)的概念和方法基礎(chǔ)上,以使近代物理學(xué)的基本物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律闡述得更清楚和透徹。書中簡要介紹了近代物理的一些最新研究進(jìn)展,試圖把許多科技新成果和應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合到有關(guān)章節(jié)。書中還介紹了若干諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者的工作,適當(dāng)加入一些他們的思想方法和科學(xué)研究藝術(shù)內(nèi)容,以助培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。這些使全書內(nèi)容新穎并具有特色。本書各章還附有一些例題和習(xí)題,這對(duì)掌握概念有幫助。
本書是根據(jù)作者給中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的本科生講授“原子物理”課程和給中美聯(lián)合培養(yǎng)物理類研究生計(jì)劃(China-US Physics Examination and Application,CUSPEA)班講授“原子核物理”課程的講稿,經(jīng)不斷修改和補(bǔ)充而成的。第1版由高等教育出版社約稿,作為汪克林教授主編的《普通物理學(xué)教程》的第五分冊(cè),由徐克尊、周子舫和陳宏芳教授編寫,在1993年4月出版,1995年獲得“國家教育委員會(huì)高等學(xué)校優(yōu)秀教材獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)作者長期講授“原子物理”課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和幾十年進(jìn)行原子分子物理、原子核物理和粒子物理研究工作的科研經(jīng)驗(yàn),第2版作為“普通高等教育'十一五'國家級(jí)規(guī)劃教材”和“中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精品教材”,由徐克尊、陳向軍和陳宏芳教授重新編寫,刪去“固體物理”一章,于2008年9月由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社出版。
2015年的第3版又作了較大修改,內(nèi)容上改動(dòng)較大的主要有以下幾方面:(1)對(duì)第6,7和8章的次序作了調(diào)整,第6章改名為“射線與物質(zhì)的相互作用”,并移后作為第8章,從內(nèi)容上看這樣更合理。(2)鑒于從原子、分子和原子核物理發(fā)展出來的一系列技術(shù)已獲得廣泛應(yīng)用.特別是近幾十年在醫(yī)學(xué)診斷和癌癥治療方面取得的巨大進(jìn)展,在第8章增寫了一節(jié)“射線的重要應(yīng)用技術(shù)”。(3)對(duì)如下內(nèi)容和段作了較大修改:摩爾、原子的質(zhì)量和原子量,作用截面,位置和動(dòng)量不確定關(guān)系,量子力學(xué)中的測(cè)量,力學(xué)量的算符表示、本征值和平均值,氫原子的R方程式的解,總角動(dòng)量,角動(dòng)量相加法則,氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)的精細(xì)修正,蘭姆移位實(shí)驗(yàn),拉曼散射,殼層模型能級(jí)圖,指數(shù)衰變規(guī)律,p躍遷分類,重離子束應(yīng)用,中子源,裂變反應(yīng)堆和核電站,聚變反應(yīng)堆,正電子湮滅,盧瑟福散射,非彈性散射,躍遷壽命,躍遷類型和選擇定則,介子和重子的夸克組成,弱電統(tǒng)一,強(qiáng)相互作用,標(biāo)準(zhǔn)模型面臨的挑戰(zhàn),標(biāo)準(zhǔn)模型以外的理論。(4)對(duì)插圖也作了較多修改,增加10幅,減少8幅,修改50幅,置換71幅。(5)根據(jù)最新的數(shù)據(jù)值和2010年科學(xué)技術(shù)數(shù)據(jù)委員會(huì)(Committee on Data for Science and Technology,CODATA)的最新基本物理常數(shù)推薦值,更換了各章和附錄中的全部數(shù)據(jù)。
本次第4版除了大量的小段落內(nèi)容、文字和圖表的修改外,也對(duì)如下內(nèi)容和段作了較大修改和補(bǔ)充:原子的經(jīng)典性質(zhì),量子力學(xué)中測(cè)量,原子核的質(zhì)量,原子核的自旋和磁矩,殼層模型,γ射線多極性,核電站和聚變反應(yīng)堆,躍遷類型和選擇定則,射線的重要應(yīng)用技術(shù),反粒子,引力波及測(cè)量,暗物質(zhì)的測(cè)量。作者還對(duì)幾個(gè)小節(jié)作了調(diào)整:取消1.1.2小節(jié),改寫后作為“2.1.1光子的粒子性”小節(jié);取消2.3.3小節(jié)內(nèi)的“量子力學(xué)中的測(cè)量”部分和2.4.3小節(jié),改寫后作為單獨(dú)一節(jié)“2.5力學(xué)量的算符、本征值和測(cè)量值”;將7.5.1小節(jié)內(nèi)的“重離子核反應(yīng)”部分拿出改寫作為單獨(dú)的一節(jié)7.5.2;將9.1.2小節(jié)“粒子的分類”改寫為單獨(dú)三小節(jié):“9.1.2輕子”“9.1.3強(qiáng)子”“9.1.4規(guī)范玻色子、希格斯粒子和反粒子”;將9.4.1小節(jié)中的幾種相互作用拿出作為單獨(dú)三小節(jié):“9.4.2電磁相互作用”“9.4.3弱相互作用及弱電統(tǒng)一理論”“9.4.4強(qiáng)相互作用”。此外,在附錄中增加電磁波譜和波段。
通常,近代物理主要是指19世紀(jì)末20世紀(jì)初開始形成的相對(duì)論和物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)現(xiàn)象與理論——原子、分子、原子核和粒子物理,固體物理也可以包括在內(nèi)。在目前的課程體系下,相對(duì)論一般已在“力學(xué)”課程中講解,本書作為普通物理學(xué)的“原子物理”課程教材,內(nèi)容只包括原子物理、分子物理、原子核物理和粒子物理,以及這些微觀粒子與物質(zhì)的相互作用。
原子物理、分子物理、原子核物理和粒子物理的發(fā)展在一開始雖然有先后,但后來可以說是并行的,同時(shí)它們又是相互交叉和相互促進(jìn)的。它們展現(xiàn)給人們的是在層出不窮的微觀物質(zhì)世界中,各種粒子的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和相互作用的新現(xiàn)象和新理論。毫無疑問,它們從誕生之日起,就一直處于科學(xué)研究的最前沿,這一點(diǎn)從大多數(shù)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者都是由于他們?cè)谶@方面的研究成就可以看出。
徐克尊,男,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院教授,長期從事物理學(xué)科的教學(xué)與科研工作,曾任教育部應(yīng)用物理專業(yè)教材編審委員會(huì)委員、國家教育委員會(huì)物理學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)成員、國際純粹物理與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)(IUPAP)C15委員會(huì)(原子、分子和光物理)委員,出版《粒子探測(cè)技術(shù)》《近代物理學(xué)》《高等原子分子物理學(xué)》等。
總序
前言
第1章 原子模型和單電子原子
1.1 原子的經(jīng)典性質(zhì)和湯姆孫原子模型
1.1.1 原子的經(jīng)典性質(zhì)
1.1.2 電子的發(fā)現(xiàn)和質(zhì)量
1.1.3 電子的電荷與大小
1.1.4 湯姆孫原子模型
1.2
1.2.1
1.2.2 盧瑟福原子模型及散射公式
1.2.3 盧瑟福散射公式與實(shí)驗(yàn)的比較
1.2.4 作用截面
1.3 氫原子光譜和玻爾原子模型
1.3.1 氫原子光譜和光譜項(xiàng)
1.3.2 玻爾原子模型
1.3.3 軌道圖和能級(jí)圖
1.3.4 躍遷和原子光譜
1.4 類氫離子光譜和原子的激發(fā)實(shí)驗(yàn)
1.4.1 類氫離子光譜
1.4.2 原子核質(zhì)量的影響
1.4.3 弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)——激發(fā)電勢(shì)的測(cè)量
1.5 特殊的氫原子體系
1.5.1 里德伯態(tài)
1.5.2 奇特原子
1.5.3 粒子素、電子偶素和反氫原子
習(xí)題
第2章 量子力學(xué)初步
2.1 波粒二象性
2.1.1 光子的粒子特性
2.1.2 單光子的粒子性
2.1.3 單光子的波動(dòng)性
2.1.4 德布羅意波
2.1.5 電子的晶體衍射實(shí)驗(yàn)
2.1.6 單電子的波動(dòng)性
2.2 不確定關(guān)系
2.2.1 位置和動(dòng)量的不確定關(guān)系
2.2.2 能量和時(shí)間的不確定關(guān)系
2.3 波函數(shù)及其物理意義
2.3.1 波函數(shù)的引入
2.3.2 波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋和物理要求
2.3.3 對(duì)波函數(shù)的進(jìn)一步討論
2.4 薛定諤方程及應(yīng)用例子
2.4.1 薛定諤方程的建立
2.4.2 定態(tài)薛定諤方程
2.4.3 一維無限高方勢(shì)阱和零點(diǎn)能
2.4.4 一維方勢(shì)壘和隧道效應(yīng)
2.4.5 電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡
2.5 力學(xué)量的算符、本征值和測(cè)量值
2.5.1 本征方程和算符
2.5.2 本征值和測(cè)量值
2.6 氫原子的量子力學(xué)解
2.6.1 中心力場(chǎng)薛定諤方程
……
第3章 電子自旋和原子能級(jí)的精細(xì)結(jié)構(gòu)
第4章 多電子原子的能級(jí)和光滑
第5章 分子結(jié)構(gòu)和分子光譜
第6章 原子核的基本性質(zhì)和結(jié)構(gòu)
第7章 核衰變和核反應(yīng)
第8章 射線與物質(zhì)的相互作用
第9章 粒子物理
附錄Ⅰ 基本的物理和化學(xué)常數(shù)
附錄Ⅱ 電磁波譜和波段
附錄Ⅲ 10的冪詞頭
附錄Ⅳ 原子單位制
附錄Ⅴ 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者及其主要工作
習(xí)題答案
主要參考書目
中英文名詞索引
人名索引