1612725063-eb24d9660fd97b365f78091f0a818088 (Борн - Атомная физика)

М. БОРН АТОМ НАЯ ФИЗИКА Перевод с аиглийсково О. И, ЗАВЬЯЛОВА к В П. ПАВЛОВА Предисловие аиадвмака Н. Н. БОГОЛЮБОВА ИЗДАТЕЛЬСТВО „МИР" МОСКВА 1965 Автор этой книги Макс Борн. выдающийся учеяый, один нз создателей соаремеяной физики, хорошо знаком вашему читателю по пелому ряду его кинг, изданных в нашей стране (в частности, совсем иедавио вышли его книги еФизика в жизни моего поколения», ИЛ, !963; «Зйиштейиовская теоркя относительности», изд-ао «Мир», !964). Кинга М. Бориа «Атомная физика» эаишеает особое место а физической литературе. являясь одним нз самых простых н доступных заложений физики атомов и молекул. Длн чтения ее от читателя ие требуется большой специальной подготовки. Сложные физические выводы, а также некоторые математические сведения вынесены автором в ряд приложений, помещенкых а конке кинга Это позволяет читать кингу сна двух уровнях».

Тот, кто интересуется физической картиной явлений, может огрзиичкться основным текстом. В то же время з пелом кинга представлнет собой научно строгое н достаточно полное руководство для более подготовленяого читателя. Наконеп, дла спецяалястафнзвка книга Макса Борза будет нитересиа тем, что она передает героическую атмосферу того времени, когда создавалась кваятовая физика, — времени, число яепосредственных свидетелей иоторого уже невелико. Поэтому круг читателей, к которым Макс Бори адресует свою кингу, весьма шкрок.

Ее охотко приобретут н фнзикк.специалксты. Она будет полезяым пособием длэ студентов н преподааагелей различных вузов, в которых иэучаетсв физика; ею бу* дуг яользоватьсн химнки. бкологя, инженеры. Кнагу будут читать н неспециалисты, серьезно кнтересующнеся илн увлекающиеся физикой, Редакция литературы ло физике ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ПЕРЕВОДУ Монография Макса Бориа «Атомная физика» смело может быть названа классической. Эта монография является всесторонним и последовательным изложением основных проблем и достижений атомной физики. Весьма привлекательной отличительной особенностью книги М, Бориа является ее простота и доступность, совмещенная с полнотой и строгостью изложения. Целое поколение физиков в и теоретиков, и экспериментаторов в знакомилось именно по ней с тем переворотом в наших представлениях о строении вещества, который принесла с собой квантовая механика.

В книге рассматривается обширный круг вопросов: теория атомных спектров, физика ядра, структура атомов и молекул, квантовая статистика, электронная теория металлов, некоторые аспекты физики элементарных частиц н т. д. При этом необходимые для понимания теории сведения о квантовой механике и ее математическом аппарате излагаются попутно в или в самом тексте, или — большей частью — в вынесенных в конец книги многочисленных приложениях.

Таким образом, по широте охвата темы «Атомная физика» М. Бориа представляет собой прекрасное введение в проблемы современной атомной физики, доступное читателю с минимальными математическими познаниями. Существенно отметить, что эта книга не требует от читателя и большой специальной подготовки. Книга была написана тридцать лет назад в в !933 году в и с тех пор непрерывно переиздается, причем автор подвергает ее каждый раз такой переработке, что она никогда не выглядит устаревшей.

Поэтому советский читатель, знакомый лишь с выполненным в 1937 году переводом первого издания монографии, встретится теперь как бы с совсем другой книгой, и можно надеяться, что настоящий новый перевод, сделанный О. И. За. вьяловым и В. П. Павловым с седьмого английского издания, найдет многочисленных читателей. Акад. Н. Н. Боголюбов ПРЕДИСЛОВИЕ Немецкое издание этой книги появилось в 1933 году под названием «Современная физика>.

Его основой послужил курс лекций, который я прочитал в Технической школе Берлин— Шарлоттенбург по просьбе Общесэва электроинженеров икоторый был записан д-ром Ф. Заутером. Я был не вполне свободен в выборе материала: имея в виду уровень знаний и профессиональные интересы своих членов, Общество высказало некоторые предложения, Годом-двумя позже возникла идея английского издания. Но к этому времени название книги оказалось неадекватным, поскольку за истекшее время точка роста в физике перемести. лась.

Интересы сконцентрировались на физике ядра, которой в лекциях было уделено совсем немного места. Однако изменение названия книги обусловлено вовсе не этим, а фактом, что в кагалоге издательства уже имелась книга под названием «Современная физика». Как физик-теоретик я, естественно, выдвинул на передний план теоретическую интерпретацию явлений. Однако сам текст содержит лишь сравнительно элементарное изложение теории.

Краткие, но законченные доказательства использованных формул собраны в ряде приложений. Два года назад, в лекциях, я с некоторой гордостью подчеркивал успехи теории Теперь же следует привлечь внимание скорее к огромному прогрессу эксперимента. Но я не смог устоять перед соблазном упомянуть о нескольких собственных идеях, которые, я надеюсь, внесут вклад в новый подъем теории.

Макс Борн кембридж, 1935 г првдисловив к свдьмому издлнию Макс Борн, Р. Дж. Блин-Стойл Яаварь, 1961 г. Основным изменением в этом издании было значительное увеличение главы, касающейся структуры атомного ядра. Так, гораздо более детально чем ранее, описаны оболочечная и коллективная модели, с позиций которых мы сейчас смотрим на большинство свойств ядра: Это добавление сделало необходимым переделку и расширение некоторых параграфов, трактующих основы волновой механики. В частности, было введено понятие четности н попутно упомянуто о нарушении сохранения четности в р- и и-распаде. Помимо этих добавлений, остальная часть книги подверглась лишь незначительной переработке, которая свеласн в основном к небольшому пересмотру и поправкам.

Мы выражаем свою благодарность нашим коллегам за указание мест, где такие исправления были необходимы. ОГЛАВЛЕНИЕ 70 70 72 78 82 87 69 нз- . 96 . 105 Предисловие к русскому переводу Т!редислозие Преднсэозие к седьмому изданию ,Г л а э а !. Кинетическая теория газов $ 1. Атомистическая теория з химан $2. Основные предположения кинетической теории газов $3.

Вычвсление давления газа $ 4. Температура газа $5. Теплоемкость $ б. Закон распределенвя по энергннм н скоростям $ 7. Длина свободного пробега $ 8. Определенне чисаа Авогадро Глаза 1!. Элементарные частвцы $1. Прохождение электрического тока сквозь разрежениме газы, $2. Каиалонме н аводиые (положнтельио заряженные) лучи $3. Рентгеновские лучи $4. Радиоавтнвные излучения $5.

Гяпотеза Проута. Изотопин. Проток $6. Нейтроя $7, Космические лучи. Позитроим,......, ., ° $8. Меновы и ядерные сялы Г л а з а Ш. Атем и его ядре $1, Теория электрона Лоренца $ 2. Теорема инертности энергии. Единая теория поля $ 3. Изучение строения атома иа экспериментах по рассеянию $ 4. Дефект массы и энергия связи ядер. Нейтрино $5. Тяжелый водород в тяжелая зова .

...... ° . ° . ° . ° $6. Искусственное рамцеалеине ядер н искусственная радвоакт вость Глава [У. Волны — частицы $1. Волновая теория света. Интерференция н дифракцня $2. Кванты света $3. Квантовая теория атома . °, ° * . 5 7 6 9 9 11 13 15 17 18 27 29 34 34 36 40 41 50 57 89 Озлавлэлие $4, Эффект Комптона......., ....

° .. °..... 108 6 5. Волновая природа матерна. Теория де-Бройля ......... !10 8 6. Эксперяментальное доказательство существоваяяя воли материи 113 $7. Противоречие между волновой и корпускулярной теорияын. Устранение этого противоречия , 116 Г л а а а !Г. Струкгура атемн ° спектральные липин $1. Атом Бора; стапвонариые орбиты для простого периодического двнжеиня , 127 $2. Квантовые условия для простого и кратиопернодического дви- . 137 . !55 158 жеана 9 3. Матричная механика й 4. Волновая механика $5. Механический момент !момент импульса) в волновой механике 9 6. Четиость э 7.

Статистическая янтерпретап~я волновой механики 169 171 172 Глава , 179 . 179 . 183 БУ2 198 209 . 211 . 214 2!7 227 , 235 235 . 239 251 ° 252 2о6О 262 Г л а в а ЧП. Ядерная фнэнва $ !. Размеры ядра и а-распад 8 2. Момент количества движения и магивтиый момеят $3. Дейтров и ядерные свлм 9 4. Структура ядра 9 5. Оболочечиая модель кара 9 6. Коллектявпая модель ядра $7, 8-распад н К-захват $8.

Дискретный !1;электр и ядерные возбупсдеиня 9 9. Капельиая модель ядра и деление ядер Гл а на Ч!П, Квантовая статистика $ 1, Тепловое взлученне и закон Планка 9 2. Теплоемкость твердых тел и многоатомных газов $ 3. Кваятование черного излучения $ 4.

Статистика Бове-Эйнштейна для световых квантов 9 5. Эйнштейпова теория вырождения газа й 6. Статистика Ферми — Дирака 7. Электроннап теория металлов. Распределение по энергии $1 6 2. й 3 $4. $5 % 6 $7 $8 99 У1. Спмв электрона н принцип Пауля Дублеты щелочных металлов и спин электрона Аномальный эффект Зеемаиа Атом водорода в рентгеновские термы Атом гелия Прннпяп запрета Паули Периодическая система. Зайолнепнме оболочки Магнетизм Волновая теория спина электрона Плотность электронного облака . 271 .

274 . 302 . 312 315 . 317 Оалаэ лен ил 329 331 34!Э 351 353 367 360 362 ПРИЛОЖЕНИЯ княетнческой мх частнцах Гейзенберга $8. Термоэффект н фотоэффект а металлах 6 9. Магнетизм электронного газа 6 10. Электропроаодность н теплопроаодность. Термоэлектрнчестзо Глава 1Х. Строевне молекул $1. Свойства молекул как отраженве распределення заряда в алек тронном облаке $2. Экспериментальное определевне молекулярных постоянных $3. Полосатые спектры н эффект Рамена $4. Химическая связь.

Класснфвкацня типов связей й $. Теория гетерополярвой нонной связи $ 6. Теории коаалентяой свнзн $ 7. Теорнн снл Ван-дер-Ваальса в другнх эндов саязк $8. Заключенве !. Вычвсленне некоторых ннтегралоа, встречающпхся э теорнв газов 2. Теплопроводвость, вязкость н двффузня 3. Ураэвенне состояния Ван-дер-Ваальса 4. Среднее заадратнчное отнлонеине $. Теорня относнтельностя, 6. Теорня электрона . 7. Теорема ннертноств энергии 8.