原子物理學 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

　　《原子物理學》內容以說明原子結構為中心，從光譜學、電磁學、X射綫等方麵的實驗事實和總結齣的規律，匯總到原子結構的全貌書中有“量子力學初步”一章，介紹闡述有關問題所需要的量子力學基本概念，全書在環繞中心目標述及有關實驗事實和規律時，也就便提到目前有些重要應用方麵，如激光原理、順磁共振、X射綫的衍射等，《原子物理學》最後兩章分彆對原子核和基本粒子作瞭簡要的介紹，各章均附有習題，全書采用國際單位製，
　　《原子物理學》可作為高等學校物理專業的試用教材，也可供其他專業的有關教師學生參考

內頁插圖

目錄

前言
緒論
第一章 原子的基本狀況
1．1 原子的質量和大小
1．2 原子的核式結構
1．3 同位素
習題

第二章 原子的能級和輻射
2．1 光譜——研究原子結構的重要途徑之
2．2 氫原子的光譜和原子光譜的一般情況
2．3 玻爾的氫原子理論和關於原子的普遍規律
2．4 類氫離子的光譜
2．5 夫蘭剋一赫茲實驗與原子能級
2．6 量子化通則
2．7 電子的橢圓軌道與氫原子能量的相對論效應
2．8 史特恩一蓋拉赫實驗與原子空間取嚮的量子化
2．9 原子的激發與輻射激光原理
2．10 對應原理和玻爾理論的地位
習題

第三章 量子力學初步
3．1 物質的二象性
3．2 測不準原理
3．3 波函數及其物理意義
3．4 薛定諤波動方程
3．5 量子力學問題的幾個簡例
3．6 量子力學對氫原子的描述
習題

第四章 堿金屬原子和電子自鏇
4．1 堿金屬原子的光譜
4．2 原子實的極化和軌道的貫穿
4．3 堿金屬原子光譜的精細結構
4．4 電子自鏇同軌道運動的相互作用
4．5 單電子輻射躍遷的選擇定則
4．6 氫原子光譜的精細結構與*藍姆移動
習題

第五章 多電子原子
5．1 氦及周期係第二族元素的光譜和能級
5．2 具有兩個價電子的原子態
5．3 泡利原理與“同科電子
5．4 復雜原子光譜的一般規律
5．5 輻射躍遷的普用選擇定則
5．6 原子的激發和輻射躍遷的一個實例——氦氖激光器
習題

第六章 在磁場中的原子
6．1 原子的磁矩
6．2 外磁場對原子的作用
6．3 史特恩一蓋拉赫實驗的結果
6．4 順磁共振
6．5 塞曼效應
6．6 抗磁性、順磁性和鐵磁性
習題

第七章 原子的殼層結構
7．1 元素性質的周期性變化
7．2 原子的電子殼層結構
7．3 原子基態的電子組態
習題
……

第八章 X射綫
第九章 分子結構和分子光譜
第十章 原子核
第十一章 基本粒子

常用物理常數
參考書籍
外國人名錶
索引

前言/序言

　　此書由編者授課的講義整理而成，前八章以闡述原子結構為中心內容，書中以關於光譜、電磁現象、X射綫等方麵的實驗事實和有關規律為依據，逐步揭示原子結構的情況。第九章簡單論述瞭分子結構，通過這一章的介紹，希望能擴大讀者對原子實際存在狀況的瞭解。
　　第三章“量子力學初步”介紹這方麵的基本概念，並以簡例說明量子力學處理問題的方法。這樣，在以後各章的論述中，可以引用這個理論的概念及其對一些具體問題的結論，使討論更切閤微觀體係的規律。進一步學習量子力學需要有足夠的有關原子和分子的知識。
　　最後兩章扼要地介紹瞭原子核和基本粒子的知識。第十章內容大體是編者以前所編《原子核物理學導論》（高等教育齣版社，1965年齣版）一書內容的節要，第十一章搜集新近資料對基本粒子作瞭簡略的介紹，為瞭不使這部分的篇幅過大，這兩章沒有包括實驗方法的說明和數學推導，隻用文字圖錶作介紹。增加這兩章的用意是，此書如果用作教材，而“原子物理”課之後不擬另設“原子核物理”（包括一些基本粒子的知識）課程，這兩章可以用作簡略介紹這方麵知識的參考資料，可供學生補充閱讀之用。
　　此書用作教材時，可按照課程的要求，對內容加以選擇。如果隻要求一般理解的“原子物理”內容，而且學時較緊，可以用前九章或前八章的材料；或再斟酌精減去一些，例如第六和第八兩章的內容可以選取一部分；第九章也可以不用。

宇宙的織錦：現代物理學的前沿探索 書名：宇宙的織錦：現代物理學的前沿探索 作者：[此處可填入一個虛構的資深物理學傢姓名，例如：艾莉森·裏德博士] 齣版社：[此處可填入一個虛構的知名學術齣版社名稱，例如：星辰科學齣版社] --- 內容簡介： 《宇宙的織錦：現代物理學的前沿探索》並非是一部聚焦於原子內部微觀結構的教科書，而是一次宏大、跨越尺度、深入我們已知宇宙邊界的認知之旅。本書旨在引導讀者，從我們所能觀測到的最大尺度——宇宙的起源與終結，到最活躍的領域——暗物質、暗能量以及時空結構的本質，全麵領略當代物理學最激動人心且尚未解決的核心問題。 本書的敘事風格側重於物理學思想的演變、實驗的突破以及理論框架的精妙構建。它不局限於任何單一的物理分支，而是將粒子物理、宇宙學、廣義相對論、弦理論、量子信息科學等多個領域編織成一張統一的知識網，揭示萬物運行的深層邏輯。 第一部分：時空的迴響——宇宙學的最新發現與挑戰 本部分聚焦於宇宙學這一前沿學科的最新進展，探討我們如何通過觀測來重建宇宙的“生命史”。 1. 宇宙的黎明：暴脹理論與早期宇宙的微小擾動 我們將從大爆炸奇點開始，詳細闡述暴脹理論如何成功解釋瞭宇宙的均勻性、平坦性以及視界問題。重點討論普朗剋衛星和WMAP等觀測任務獲取的宇宙微波背景輻射（CMB）數據。CMB不再僅僅是宇宙“嬰兒照片”，它蘊含著極早期量子漲落如何被放大為今日星係團結構的全部信息。我們將深入探討如何從CMB的溫度和極化（E模和B模）中提取齣關於暴脹模型參數的精確約束，以及未來觀測（如輕子極化測量）對檢驗引力量子效應的潛力。 2. 物質的幽靈：暗物質的本質與搜尋 暗物質占據瞭宇宙物質總量的絕大部分，但其性質仍是現代物理學最大的謎團之一。本章將係統梳理間接證據（如星係鏇轉麯綫、引力透鏡效應、星係團的碰撞動力學）和直接搜尋的策略。我們將詳述地下深處的氙探測器（如LUX-ZEPLIN項目）如何力圖捕捉弱相互作用重粒子（WIMP）的微弱信號，以及對超輕軸子等新粒子的理論猜想和實驗驗證工作。本書不會探討原子核內部的質子中子結構，而是將暗物質視為一種宏觀尺度的、尚未被標準模型描述的“新粒子”場。 3. 驅動膨脹的迷霧：暗能量的形態與命運 暗能量，驅動宇宙加速膨脹的神秘力量，構成瞭宇宙總能量密度的近七成。本部分將詳細剖析宇宙學常數（真空能量）模型與動態場模型（如 क्विंटessence）之間的競爭。我們將利用Ia型超新星觀測（SCP項目）的曆史性發現，結閤大型星係巡天（如SDSS、DESI）對重子聲學振蕩（BAO）的精確測量，來探討暗能量的“狀態方程”（$w$參數）是否恒定不變。討論的核心在於，我們是否正走嚮“大撕裂”，還是宇宙將永遠在黑暗中加速漂移。 第二部分：超越相對論的疆界——時空的幾何與引力的新視角 本部分將視角轉嚮時空本身的結構，探討愛因斯坦廣義相對論在極端條件下的局限性以及對量子引力的探索。 4. 劇烈事件的迴響：引力波天文學的誕生 LIGO和Virgo探測器的成功標誌著我們進入瞭引力波多信使天文學時代。本書將細緻描述如何通過探測雙中子星並閤（GW170817）以及雙黑洞並閤事件，來檢驗廣義相對論在強引力場下的精確性。我們將深入分析事件的“啁啾信號”如何揭示瞭閤並天體的質量、自鏇和輻射功率。未來的LISA空間探測器將如何捕捉超大質量黑洞的並閤信號，並幫助我們理解星係演化中的引力反饋機製。 5. 黑洞的邊界：視界、信息悖論與量子效應 黑洞，時空幾何的終極體現，是理論物理學的天然實驗室。本章將探討霍金輻射的概念，即黑洞並非完全“黑”的。我們將詳細闡述著名的“黑洞信息悖論”：信息是否真的被睏在奇點或永久丟失？我們將介紹當前主流的嘗試性解決方案，例如火牆模型（Firewall）、軟毛理論（Soft Hair）以及AdS/CFT對應關係在信息保護中的作用。討論的重點是，當引力與量子力學發生碰撞時，時空本身的連續性是否會被打破。 6. 幾何的微觀化：對量子引力的探索 尋找一個能夠統一廣義相對論和量子力學的“萬有理論”是物理學的聖杯。本書將概述兩大主要框架——圈量子引力（LQG）和弦理論（String Theory）的基本思想。對於弦理論，我們將重點闡述其如何要求額外的緊緻化維度，以及對真空態選擇的“景觀”（Landscape）問題。對於LQG，我們將探討時空本身是否是“量子化”的、由離散的“體積元”構成。本書不會深入到計算層麵，而是闡述這些框架如何從根本上改變我們對空間和時間的理解。 第三部分：新範式的構建——信息、維度與統一的理論 最後一部分將目光投嚮更加抽象和前沿的領域，這些領域正在重塑我們對現實本質的認知。 7. 量子世界的糾纏：信息即物理 量子信息科學已經超越瞭量子計算本身，成為理解基礎物理學的一種新語言。本章將聚焦於“量子糾纏”這一非定域性的現象。我們將闡述糾纏熵如何被用來量化時空幾何的結構（例如ER=EPR猜想），以及全息原理（Holography）如何暗示我們的三維空間可能隻是更高維度理論的“邊界投影”。量子信息論為我們提供瞭一種全新的工具箱，用以研究引力理論和拓撲相變的內在聯係。 8. 維度之外：高維空間與額外維度的實驗跡象 如果宇宙擁有額外的空間維度，它們在哪裏？本書將迴顧卡魯紮-剋萊因（Kaluza-Klein）理論的啓發，並探討現代物理學如何利用額外維度來解決能標問題（如Randall-Sundrum模型）。盡管這些維度可能被捲麯到普朗剋尺度，但我們仍可通過高能對撞機上尋找“微觀黑洞”或通過引力在微小尺度上的偏離來間接探測它們。 9. 物理學的未來：標準模型之外的統一努力 本書將以對現有理論框架的批判性審視為結束。我們將探討超對稱性（Supersymmetry）的實驗睏境（尚未在大型強子對撞機上發現超伴粒子），以及如何通過更宏大的統一理論（如M理論）來整閤所有已知的基本力和物質粒子。最終，本書旨在激發讀者對物理學未竟之業的敬畏之心，認識到我們對宇宙的描述仍處於不斷修正和完善的動態過程中。 --- 《宇宙的織錦》是一部為那些渴望超越日常經驗、理解宇宙深層結構和終極命運的求知者準備的指南。它用清晰的敘事描繪瞭人類智慧在麵對浩瀚未知時所展現齣的非凡勇氣和創造力。