С и в у х и н Д. В. Атомная и ядерная физика: Учеб. пособие. В 2-х ч. Ч. I. Атомная физика. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. — 416 с., ил. 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. Табл. 5. Ил. 119. Предисловие .....................= . 6
ГЛАВА I
КВАНТЫ СВЕТА
§ 1. Энергия и импульс светового кванта............ 7
§ 2. Фотоэлектрический эффект................ 12
§ 3. Эффект Комптона ................... 25
§ 4. Эффект Допплера при движении источника света в вакууме с фотонной точки зрения................... 34
§ 5. Отражение и преломление света в фотонной теории. Фотоны в среде 37 § 6. Излучение Вавилова — Черепкова. Эффект Допплера при движении источника света в среде................ 40
§ 7. Фотоны в гравитационном поле............... 44
§ 8. Некоторые опыты по обнаружению корпускулярных свойств света 47
ГЛАВА п СТРОЕНИЕ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ И СПЕКТРЫ АТОМА
§ 9. Ядерная модель атома и опыты Резерфорда.......... 50
§ 10. Определение заряда ядра из рассеяния рентгеновских лучей ... 58
§ 11. Спектральные закономерности.............. 61
§ 12. Постулаты Бора.................... 65
§ 13. Спектр водорода.................... 68
§ 14. Экспериментальное подтверждение постулатов Бора...... 80
§ 15. Резонансное свечение и люминесценция........... 87
§ 16. Принципиальные недостатки теории Бора.......... 91
ГЛАВА III
ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА ЧАСТИЦ ВЕЩЕСТВА
§ 17. Гипотеза де Бройля................... 94
§ 18. Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля..... 101
§ 19. Статистическая интерпретация волн де Бройля и волновой функции 112
§ 20. Соотношение неопределенностей.............. 121
ГЛАВА IV УРАВНЕНИЕ ШРЕДИНГЕРА. КВАНТОВАНИЕ
§ 21. Уравнение Шредингера ................. 132
§ 22. Уравнение Шредингера и квантование............ 137
§ 23. Гармонический осциллятор................ 144
§ 24. Одномерные прямоугольные потенциальные ямы........ 147
§ 25. Квантование в случае сферически симметричного силового поля . . 153
§ 26. Система двух взаимодействующих частиц......•. ... 155
§ 27. Квантование водородоподобного атома в сферически симметричном
случае ....................... 158
§ 28. Потенциальные барьеры................. 163
§ 29. К объяснению контактной разности потенциалов. Холодная эмиссия
электронов из металлов................. 174
ГЛАВА v
ДАЛЬНЕЙШЕЕ ПОСТРОЕНИЕ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ И СПЕКТРЫ
§ 30. Операторный метод...................179
§ 31. Момент импульса частицы................189
§ 32. Сложение угловых моментов...............198
§ 33. Квантование водородного атома в общем случае........202
§ 34. Энергетические уровни и спектральные серии щелочных металлов 206
§ 35. Магнетизм атомов...................215
§ 36. Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона..........220
§ 37. Эффект Садовского и спин фотона.............225
§ 38. Четыре квантовых числа электрона и тонкая структура спектральных термов......................235
§ 39. Правила отбора при излучении и поглощении света.......244
§ 40. Тонкая структура спектральных линий водорода и щелочных металлов .......................248
§ 41. Простой и сложный эффект Зеемана............252
§ 42. Магнитный резонанс..................261
§ 43. Эффект Штарка.................... 270
§ 44. Лэмбовский сдвиг уровней атомных электронов........274
§ 45. Физический вакуум и объяснение лэмбовского сдвига......277
ГЛАВА VI АТОМНЫЕ СИСТЕМЫ СО МНОГИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ
§ 46. Принцип тождественности одинаковых частиц. Принцип Паули . . 282 § 47. Объяснение периодической системы химических элементов Д И. Менделеева ....................... 288
§ 48. Рентгеновские лучи................... 298
§ 49. Атом гелия...................... 312
§ 50. Химическая связь. Молекула водорода.......... . 322
§ 51. Параводород и ортоводород................ 330
§ 52. Молекулярные силы.................. 332
ГЛАВА VII
НЕКОТОРЫЕ МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
§ 53. Возможные состояния частицы в ограниченном объеме.....338
§ 54. Теория Дебая теплоемкости твердых тел...........340
§ 55. Типы связей атомов в твердых телах............347
ОГЛАВЛЕНИЕ 5
§ 56. Колебания атомов в одномерной прямолинейной цепочке.....349
§ 57. Фононы и квазичастицы.................357
§ 58 Энергетические зоны в твердых телах............366
§ 59. Зонная структура и волны Блоха..............372
§ 60. Сверхтекучесть. Опытные факты..............383
§ 61. Понятие о теории сверхтекучести..............393
§ 62. Понятие о теории сверхпроводимости............401
Именной указатель . ....................411
Предметный указатель....................413