Шпольский. Атомная физика. Т2. Основы квантовой механики и строение электронной оболочки атома (А.В. Шпольский - Атомная физика)

330.3 Ш 84 УДК 539. 1. (075, 8) ОГЛАВЛВНИВ Предисловие к четвертому изданию 20408 в 138 053(02)-74 1« © Глазная редакция физико-математической литературы издательства «Наука>, !974 с изменениями Г л ав а 1. Экспериментальные основы квантовой механики . $1. Введение (9). в 2. Уровни зне гии (!О). 5 3. Фотоны (!5). й 4. Опыт Вавилова и Брумберга (18). $5. Волновые свойства частиц в щсства (20). Г л а в а П. Математический аппарат квантовой механиин Шредмигера . 24 46, Введение (24).

5 7. Линейные операторы (24). $8. Собственные значения и собственные функции линейных операторов (29). $9. Само- сопряженные (зрмитовы) операторы (ЗЗ). $10. Ортогональность н нормирование собственных функций самосопряженных операторов (36). 4 11, Случай вырождения (39). $12. Разложение по ортогональным функциям (41). $ !3, Волновая функпия(44). $14. Принцип суперпозиции (47).

$15. Динамические переменные квантовой механики (53). $16. Собственные значения и собственные фуннции операторов квантовой механики (56). $17. Средние значения (58). $18. Примеры вычисления средних значений (63). 4 19. Соотношения коммутативности (66). $20. Соотношения неопределенностей (69). $2!. Уравнение Шредингера (72). з 22. Предельный переход к классической механике (78). $23. Плотность и ток вероятности (84). й 24. Стационарные состояния (87). 6 25. Скобки Пуассона (90). $26. Дифференцирование операторов по времени (93). $27. Квантовые уравнения движения (95). $28. Симметрия и законы сохранения (99).

5 29. Право-левая симметрия (! 05). 5 30. Закон сохранения четности в квантовой механике (108). Г л а в а !П. Основы теории представлений й 31, Элементы векторной алгебры (!12). $32. Линейное п-ме нос пространство (115). $ ЗЗ. Бвклидово и-мерное пространство ( 18). й 34.

Алгебра матриц (122). 5 35. Обозначения Дирака (128). $ 36. Ли. нейные операторы в евклидоном пространстве (!30). $ 37. Матричное представление линейных операторов (137). 6 38. Дельта-функция (!41). $ 39. Гильбертово пространство (144). $40. Основные положения квантовой механики (!48). й 41. Задача о линейном осцилляторе (155).

$42. Динамические уравнения квантовой механики (157), $43. Квантовая механика в г"-представлении (!61). 5 44. Координатное представление (165). $45. Импульсное представление (!69). $46. Энергетическое представление (171). ОГЛАВЛЕНИЕ ОГЛАВЛЕНИЕ 175 Г л а в а!У. Одномерное движение 389 194 433 435 438 443 243 Г л а в а Ч!. Излучение . 273 Глава ЧП. Спин. 318 6 47.

Общие свойства одномерного движения (175). й 48. Потенциальный ящик (178). $49. Свободная частица (183). 4 50. Каазиклассическое приближение (метод ВКБ) (187). Г л а в а т7. Движение а центральном поле 4 5!. Момент количества движения (194). э 52. Свойства момента количества движения (197). $53.

Собственные функции и собственные значения оператора квадрата момента количества движения (200). э 54, Собственные функции н собственные значения оператора проекции момента количества движения (203). 9 55. Описание различных состояний в центральном поле (204), э 56. Пространственное квантование (207). з 57. ГраФические изображения (2!О). э 58. Нормальное состояние водородоподобного атома (214). з 59.

Кеплерова задача. Общий случай (220). й 60. Модель валентного электрона (231). 661. Спектральные серии щелочных металлов (236). $62. Метод вариации постоянных (243). э 6З.,Поглощение и непускание света (245). 4 64. Вычисление коэффициентов Эйнштейна (252). й 65. Правила отбора (255). э 66. Магнетон Бора (263).

з 67. Теория простого эффекта Зеемана (267). э 68. Гипотеза вращающегося электрона (273), э 69, Опыт Штерна и Герлаха (278). $70. Магнито-механнческие эффекты (281). $71, Квантовая механика электрона со спнпом (282), э 72. Полный момент импульса электрона в атоме (289), з 73. Формула тонкой структуры термов.

Рслятивнстская поправка (294). з 74, Формула тонкой структуры. Спин-орбитальное взаимодействие (299). з 75. Сдвиг уровней энергии атомного водорода (304). з 76. Дублеты щелочных металлов (307). й 77. Сложный эффект Эеемана (308). $78. Теории сложного эффекта Зеемапа. Слабое поле (309). 6 79. Теория сложного эффекта Зеемана. Сильное поле (315). Г л а в а УПБ Атомы со многими электронами й 80.

Прнншш тождественности одинаковых частиц (318). э 81. Обменное вырождение (320), э 82. Принцип Паули (324). з 83. Спектр гелия. Парагелий н ортогелий (328). $84. Уравнение Шредингера для двух электронов в центральном поле (331), э 85. Теории возмущений для простых (невырожденных) собственных значений (333). $86. Нормальное состояние атома гелия (337).

э 87. Проблема гелия. Общий случай (34!). э 88. Энергия а первом приближении (346). 6 89. Синглетные и трнплетные состоянии гелия (350). $90. Теория периодической системы Д. И. Менделеева (Ззб). э 91. Строение отдельных периодов системы элементов Д. И. Менделеева (358).

э 92. Спектры атомов второй группы периодачсской системы (363). 4 93. Некоторые закономерности в сложных спектрах (370). э 94. Магнитные свойства атомов (372). 95. Спектры изоэлектронн ых ионов (375). $ 96. Рентгеновские спектры (378). э 97. Схема уровней энергии для рентгеновских спектров (380), з 98. Непосредственное определение рентгеновских уровней энергии (385). Г лаз а 1Х. Возбужденные атомы . $99. Оптическое возбуждение и резонансная флуоресценция (389).

6 100. Ступенчатое возбуждение (392). э !О!. Термическое возбуждение (394). э 102. Удары второго рода (396). % 103. Сенснбилнзированная флуоресценция (397). з 104. Резонанс прн передаче энергии ударами второго рода (399). $ !05. Время жизни возбужденных состояний (404). 6 !06. Ширина уровней. Автононизация (406). 6 107. Интенсивность спектральных линий (411). $108. Метастабильные состояния (4!3).

$109. Запрещенные переходы (417). з 1!О. Квантовая теория простей. ших молекул (421). Приложения 1. Некоторые полезные интегралы . П. Электростатическая энергия взаимодействия двух зарядов П1. Днпольное н квадрупольное излучения Предметный указатель р ' Р оррдигловнв и чвтввртоит изданию б а «рбю а , б р а п а а ..р р б р р, а „вр р.. „,„,а и и- ((ВА и Т В В в в В Р в Р Р. МАТЕМАТНИЕСКИН АППАРАТ КВ*НТОВОИ МЕКАИИКИ ШРЕПИН(ЕРА Р Р в вв Р("(, Р('( (Т Н НР( Р( А.(. ТО Н(РТ,(-)-Н(РР( ОИ Ю " рр лр г .рг рг г!р р Ра — ар ра, а,ллл сра — а'Р -а Р Ра — СР, (жл-' —..)с-р. аг)-~(сл)-с+*Я-.са-с. разл (р )' р Фгню» -(А с л;"- с" +1) С, (-„.~.р)' ( — 1'+лл р ср'--~-~а(-,";-Р-,лр —,-ргл (Р+аллР-ал=лР— а ~ - лга. агл, лг-ааг.л а~-лй — а'л лра — агл, г' — а' (г ааг — ал=лг — Гмг+сл Рс -'лс.

Дал ~~'(гд~е~ -~уа!ФГюа*, У О,. Р+О ~ е о р мю «мер» р ~!а, ц «,ь- ° „~ ы е~ н ° ФФ э ( ...4.-0, ' ( %~'~" 1, ~!Об! (Ю.2~ ( „~~ „~ ~~,-а ~аз~ по ц~ У~О 77 '" "" Р-" - ° УР УРР а(УОУУУ О' УЛ У„У~; „Р*-О, Е . и Пр« УРУСУ О Р *.."„"."."" „.Ь;О Р УУУУУ Р ,*Ю «Р а н нн, у н н ун т'й * И, фурку н ' ~~нР'= буки р Рн и н . Ф. н %(Р.Р «н р Фу н Р и р ) \ р у«, н(м нны бу Р Р Н( (* И,( У (. «" (*У+ ...(. ( У+ .... (Уу (У бу Р бр — Унк ку *ну " у н*н (У'~ '„ ° ' В у л, Р рв *в вр в(в,", вд"" ."~в(в,...,чпР(е,...,в~>юв,, .чд!д ..вв~ впвв ~ = в(в.в, ,п,в,п -.

вв. вввввв хвВв„в,... „И.. ввпв~ вп в! вв вф. впвв В..~вввв:.в~ввв '. впм в в с -,~ в вп в вп в в, = / в Гв в, ~ в бв и. — в в в. в в-в=Рв а, ппю~ Р "" ° ь А Ь;и, У)-РЬЬ -Ь, а=(*г, 'г-(з)'у Р ьь. с ь ьуп нььь у р ) Рьььд у ( ь Р р У'д Ьд Ьд д " ( м' (!ь () сь- Р Р У Р Ур 1' ьу У Рь == ьь, а,р — р ь Мь ь РР(ь= Р(аь) . Ргь Рудь амь а(Рм.:.йь уар. Ра)ь РРР. Ра.=ам ((1,4) Рь = Ьь, га - ар. ((Ь 4) Раь агь= а(гь) ьаь г(ам=у(ам 4(ь.ь) аь рр, )л и)ьр )*ш Ргвл «в-), )л Р)Ф,РШ и Ш ° и)л*и )г)лр,)Г Ш ",- )РРШР) )')лр) и)лр,г -..',. )6).))) и)л )Р )')ьрер: !,. )26 )2) $21 Ур Шр2 р ""*»Р" Р Ш Р Р и — ирлр„'+р)ли(.д.*), )шл) и г.

— „' )р Л.р,.)р))ии)ЬР, ) — Г )2)В) 6» Л» РР В=-Ш~РиЛВРЛ»,.) )-иш Р. *) )2)») и=.— — „"' ь+и, ж +еи+'зв. — "- 66 л ир —. е,), )2) 6) „"*)'»'Рл»фл»"',1+ир=ер, Ш)6) (Я..~. ф..~.-РШ)+ ир' 666 )2).6') л(о— чч! 17ч о ч*. о, к о : « ' о ч". о ч (й ~о) 1ч'ч о -ч (21 юч ; —, !'ч чо.-о. ооч - о о. — —,-„-, -вч — — "-вч .

Т о оо ао ::': ~ч"ч —,", ч- чччч )о*=о- ! Рочог-ч"чнччо чи о|ч ~ ч ~дчо о*= )' ч" чооооч -'., (ч "ча*=о. чому 22ч )((д» »Р ° Р ° ° Р) Р Р. д -тра„-. а а (22 ))) -т Л д (22 12) да Р д д -- Ф --Г Ф д У д 'д Р - Р (д " . д. Рд ., ».) ад д ду Г дР Р=)2-(р! рр~а-р!)-) Р(, у. д) яду а' --.д-=- —,' РЧ Р.иу. д(' а (д(' ру „РР1 ~д, (22 )(Р а« ч(*,у,ду Лдд. (2) 2)) РР 2 У(,у,*,у (22.2() а. ' (Р,.ау):р и+,2 ау=о.

(2222) -"" +,( Уд д У) Р- У вЂ” О, (22 22) )22.24) 222 и ы)4» р р ю ! — 4*)444.. — !.) Й 4.--424»4),!Р *)*)4,4 — )*)444 — р —,4 444 - — -„;4»444. Г)З)) -44-4 444 )23 2) рз з) 4 Р р р ада л ач а = а ла (2(.32 аа (ра ЧЧ=(; Чарда р др Ч вЂ” '„- — 2 ра 3- .ар, 2 л 224 с а р 2 (24 (( (24.2( 'Р( .