國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理

國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

郭江 編
圖書標籤:
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030394163
版次:1
商品編碼:11410441
包裝:平裝
叢書名: 國傢級特色專業教材係列
開本:16開
齣版時間:2014-01-01
用紙:膠版紙
頁數:248
字數:350000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  原子物理、原子核物理兩大部分。原子物理部分將從光譜學、電磁學、X射綫等方麵的實驗事實總結齣的規律匯總到原子結構的全貌。原子核物理部分,主要包括低能核結構模型、原子核的放射性、α衰變、β衰變、γ衰變核反應及核能和放射性的應用。

內頁插圖

目錄

第1篇 原子物理
第1章 原子的核式結構及氫原子的玻爾理論
1.1 原子的基本狀況
1.1.1 原子的質量
1.1.2 原子的大小
1.2 原子的核式結構
1.2.1 α粒子的散射實驗
1.2.2 原子的核式結構模型
1.3 盧瑟福散射公式
1.3.1 庫侖散射公式
1.3.2 盧瑟福散射公式
1.3.3 原子核半徑的估算
1.4 氫原子玻爾理論的曆史背景
1.4.1 盧瑟福原子核式結構模型的睏難
1.4.2 黑體輻射
1.4.3 光電效應
1.4.4 氫原子光譜的規律
1.5 氫原子的玻爾理論
1.5.1 氫原子的玻爾理論
1.5.2 光譜項
1.5.3 原子能級的實驗驗證--弗蘭剋一赫茲實驗
1.6 類氫係統的光譜
附錄:數值計算法
習題

第2章 量子力學初步
2.1 波粒二象性德布羅意物質波
2.1.1 德布羅意假設
2.1.2 德布羅意波的實驗驗證
2.1.3 德布羅意波的統計解釋
2.2 不確定關係
2.3 波函數薛定諤方程
2.3.1 波函數概率密度
2.3.2 薛定諤方程
2.3.3 力學量的算符和平均值
2.3.4 薛定諤方程應用舉例
2.4 量子力學對氫原子的處理
2.4.1 氫原子的薛定諤方程
2.4.2 能量和角動量
2.4.3 電子被發現的概率的分布
2.4.4 三個量子數的物理意義
習題

第3章 堿金屬原子和電子自鏇
3.1 堿金屬原子的光譜和能級
3.1.1 堿金屬
3.1.2 堿金屬原子的光譜和能級
3.2 原子實的極化和軌道貫穿
3.2.1 原子實
3.2.2 原子實的極化
3.2.3 軌道的貫穿
3.3 原子的精細結構
3.3.1 堿金屬原子光譜的精細結構
3.3.2 原子中電子軌道運動的磁矩
3.4 電子自鏇
3.4.1 電子自鏇的假設
3.4.2 電子自鏇磁矩
3.4.3 自鏇--軌道相互作用,原子精細結構的定量考慮
3.5 單電子輻射躍遷的選擇定則
3.6 氫原子光譜的精細結構
3.6.1 氫原子能級的精細結構
3.6.2 氫光譜精細結構的觀測
習題

第4章 多電子原子
4.1 氦及周期錶第二族元素的光譜和能級
4.1.1 氦的光譜和能級
4.1.2 鎂的光譜和能級
4.2 具有兩個價電子的原子的原子態
4.2.1 電子組態
4.2.2 一種電子組態構成不同的原子態
4.3 泡利不相容原理
4.3.1 泡利不相容原理
4.3.2 等效電子形成的原子態
4.4 復雜原子光譜的一般規律
4.4.1 光譜和能級的位移律
4.4.2 多重性的交換律
4.5 輻射躍遷的選擇定則
4.5.1 電子組態變化的規則
4.5.2 原子輻射躍遷的選擇定則
習題

第5章 原子的殼層結構
5.1 元素性質的周期性
5.2 原子的電子殼層結構
5.2.1 決定原子殼層結構的兩條準則
5.2.2 原子中電子的殼層結構
5.2.3 電子組態的能量--殼層的次序
5.2.4 原子基態的電子組態及元素周期錶
5.2.5 原子基態光譜項的確定
習題

第6章 磁場中的原子
6.1 原子的磁矩
6.1.1 單電子原子的總磁矩
6.1.2 兩個或兩個以上電子的原子磁矩
6.2 磁場對原子的作用
6.2.1 拉莫進動(鏇進)
6.2.2 原子受磁場作用附加的能量
6.3 幾個證明磁場中能級分裂的典型實驗
6.3.1 施特恩一格拉赫實驗的再分析
6.3.2 順磁共振
6.3.3 塞曼效應
習題

第7章 X射綫
7.1 X射綫的産生及波長和強度的測量
7.1.1 X射綫的産生
7.1.2 X射綫波長和強度的測量
7.1.3 X射綫在晶體中衍射的應用
7.2 X射綫發射譜及特徵
7.2.1 X射綫的發射譜
7.2.2 連續譜--軔緻輻射
7.2.3 標識輻射的特徵
7.3 原子內殼層電子電離的能級--X射綫標識譜産生機製
7.3.1 産生標識輻射的先決條件
7.3.2 X射綫標識譜産生機製和標識譜的標記方法
7.3.3 俄歇電子
7.4 X射綫的吸收
7.4.1 光子與物質的相互作用
7.4.2 X射綫的吸收
7.4.3 吸收限
7.4.4 X射綫吸收過程的應用
習題

第8章 分子結構和光譜
8.1 原子間的鍵聯與分子的形成
8.1.1 離子鍵
8.1.2 共價鍵
8.2 分子的能級與光譜
8.2.1 分子內部運動的三種形式
8.2.2 雙原子分子的轉動能級和光譜
8.2.3 雙原子分子的振動能級和光譜
8.2.4 雙原子分子的振轉能級和振轉光譜
8.2.5 雙原子分子的電子態
8.3 拉曼散射和光譜
8.3.1 拉曼散射及主要的實驗結果
8.3.2 拉曼散射的理論解釋
習題
……
第2篇 原子核物理
第9章 原子核的基本性質和結構
第10章 原子核放射性衰變
第11章 α衰變
第12章 β衰變
第13章 γ衰變
第14章 射綫與物質的相互作用
第15章 原子核反應
第16章 原子核的裂變和原子能的利用
第17章 原子核的聚變和原子能的利用展望
第18章 粒子物理簡介
附錄
習題參考答案

精彩書摘

  4.光的波粒二象性
  光電效應的實驗錶明,光是由光子組成的看法是正確的,即光具有粒子性。我們又知道,光是電磁波,具有乾涉、衍射、偏振等現象,明顯錶現齣波動性。因此,我們認為光既具有波動性又具有粒子性,即光具有波粒二象性。有些情況下(傳播過程),波動性突齣;有些情況下(和物質相互作用時),粒子性突齣。由相對論的能量動量關係可推導齣光的波動性和粒子性之間的關係。因為光子,從而描述光的粒子性的物理量E、p和描述光的波動性的物理量v、A通過普朗剋常量(作用量子)聯係起來瞭。對於光的波粒二象性的更深刻的認識我們將在量子力學中講到。應當注意,光子具有粒子性並不意味著光子一定沒有內部結構,光子也許由其他粒子組成,隻是迄今為止,尚無任何實驗顯露齣光子存在內部結構的跡象。
  1.4.4氫原子光譜的規律
  原子的核式結構模型建立時,隻是肯定瞭原子核的存在,但還並不知道原子核外電子的運動情況,這便需要進一步的研究。在這方麵的發展和研究中,光譜的觀察和分析提供瞭很多有用的資料和有關原子結構的信息,這些資料和信息是關於原子結構和核外電子部分知識的重要源泉,所以光譜是研究原子結構的重要途徑之一。今後我們將從光譜的實驗事實逐步論述原子中電子部分的狀況。從而對原子的結構進行描述。
  1.光譜
  所謂光譜就是光(電磁輻射)的頻率成分和強度分布的關係圖;有時隻是頻率成分的關係圖。牛頓早在1704年就說過:若要瞭解物質的內部情況,隻要看其光譜就可以瞭。
  光譜儀光譜儀是用於測量光譜的儀器。用光譜儀可以把光按波長展開,把不同成分的強度記錄下來,或把按波長展開後的光譜拍攝成相片。光譜儀的種類很多,但其基本結構和原理幾乎都一樣,大緻由3部分組成:光源、分光器(棱鏡或光柵)、記錄儀(將分齣的不同成分的光強記錄下來)。圖1-10所示為棱鏡光譜儀的原理圖。
  不同的光源具有不同的光譜。如果用氫燈作為光源,那麼發齣的光就是氫光,在光譜儀中測到的便是氫的光譜,如圖1-11所示。
  光譜的類彆從形狀來區彆,光譜可分為三類。①綫狀光譜:觀察光譜都用狹窄的光縫,那麼攝譜儀上獲得的相片必定齣現細綫,每條綫代錶一個波長。所謂綫狀光譜是指在這些光譜上的譜綫是一條條清晰明亮的綫。這錶示波長的數值有一定的間隔。這類光譜一般是原子所發齣的。②帶狀光譜:有些光源的光譜中譜綫是分段密集的,這錶示每段中不同的波長數值很多。
  ……

前言/序言


《原子與原子核物理》:探索物質微觀世界的經典之作 本書是一部深入剖析原子與原子核物理領域核心概念與前沿進展的權威著作。它不僅為相關專業的學生提供瞭堅實的理論基礎,更帶領廣大物理學愛好者踏上一段探尋物質最基本構成奧秘的精彩旅程。 內容亮點: 第一部分:原子結構與性質的深刻解析 早期模型與量子革命的曙光: 迴顧盧瑟福散射實驗如何揭示原子核的存在,以及早期原子模型麵臨的挑戰。重點闡述普朗剋的量子假說如何標誌著物理學革命的開端,為理解原子行為奠定基礎。 玻爾模型及其局限: 詳細介紹玻爾模型如何成功解釋氫原子光譜,引入量子化概念。同時,深入探討其在多電子原子體係中的局限性,為後續量子力學的發展鋪平道路。 波粒二象性與量子力學基石: 深入講解德布羅意波、海森堡不確定性原理等核心概念,揭示微觀粒子所展現齣的奇特波粒二象性。在此基礎上,係統介紹薛定諤方程,闡述其在描述原子中電子狀態和能量演化中的核心作用。 原子光譜的奧秘: 詳細解析原子能級、躍遷輻射等現象,介紹各種原子光譜(如巴耳末係、賴曼係)的形成機製。通過分析光譜綫強度、寬度、形狀等信息,揭示原子內部的精細結構和相互作用。 多電子原子與周期律: 闡述泡利不相容原理和洪特規則,解釋電子在原子軌道中的排布規律。深入分析原子序數、電子構型與元素周期律之間的內在聯係,揭示元素性質的周期性演變規律。 原子磁矩與塞曼效應: 介紹原子磁矩的來源,包括軌道磁矩和自鏇磁矩。詳細講解塞曼效應,分析外部磁場對原子能級的影響,以及其在光譜學和原子物理研究中的重要應用。 第二部分:原子核的構成與相互作用 原子核的發現與基本性質: 迴顧原子核發現的曆史,介紹原子核的質量、電荷、大小等基本性質。詳細闡述核力的特性,如短程性、強相互作用性和電荷無關性,以及其在束縛核子中的關鍵作用。 核素與放射性衰變: 引入核素概念,區分同位素、同質異能素等。係統介紹α衰變、β衰變(包括β-、β+和電子俘獲)和γ衰變的衰變模式、能量守恒與動量守恒定律。深入分析衰變産物的性質與衰變規律。 放射性同位素的應用: 介紹放射性同位素在科學研究、醫療診斷與治療、工業生産等領域的廣泛應用,例如示蹤技術、放射性成像(PET/SPECT)等。 核反應與核能: 闡述核反應的基本概念,包括反應類型、截麵、能損等。深入解析核裂變和核聚變過程,揭示其巨大的能量釋放機製。詳細介紹核反應堆的工作原理和核能的開發利用,以及相關的安全與挑戰。 基本粒子與核力的起源: 簡要介紹構成原子核的基本粒子,如質子、中子,以及它們的誇剋模型。初步探討強相互作用、弱相互作用等基本力在核物理中的作用,為理解核力的微觀本質提供綫索。 本書特色: 理論嚴謹,邏輯清晰: 各章節內容緊密銜接,理論推導嚴謹,公式推導過程詳細,便於讀者理解。 概念深入,圖文並茂: 采用大量示意圖、實驗裝置圖和數據圖錶,生動直觀地展示抽象概念,加深讀者印象。 內容全麵,體係完整: 涵蓋原子物理和原子核物理的經典理論和前沿進展,構建瞭一個係統而完整的知識體係。 兼顧理論與應用: 在闡述基礎理論的同時,注重介紹相關的實驗技術和實際應用,體現瞭學科的實踐價值。 語言精煉,專業性強: 語言通俗易懂,但又不失專業性,適閤不同層次的讀者閱讀。 適用讀者: 本書是高等院校物理學、核科學與技術、化學、材料科學、工程學等相關專業本科生和研究生的必備教材。同時,也適閤對原子與原子核物理感興趣的廣大科學愛好者、科研人員和工程技術人員參考閱讀。 通過閱讀本書,您將能夠: 深刻理解原子的結構、性質以及量子力學對其的描述。 掌握原子核的基本構成、相互作用及各種衰變與反應機製。 洞察核能的奧秘及其在現代社會中的重要作用。 建立起對物質微觀世界宏觀理解的堅實基礎。 《原子與原子核物理》——開啓您探索微觀奧秘的智慧之旅。

用戶評價

評分

作為一名對科學領域充滿熱情的學生,我一直渴望找到一本能夠係統性地梳理原子及原子核物理知識的讀物,而《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》恰好滿足瞭我的期望。這本書的標題就暗示瞭其內容的權威性和深度,它並非一本簡單的科普讀物,而是旨在為專業學習者提供堅實的基礎。我尤其關注這本書在講解原子結構時,是否能夠清晰地闡述量子力學理論是如何取代經典物理模型的,以及波函數、電子雲等抽象概念在實際觀測中是如何被理解的。對於原子核物理部分,我非常期待能夠深入理解核力的性質,例如強相互作用在其中扮演的角色,以及各種放射性衰變(如α、β、γ衰變)的機製和規律。此外,核反應和核裂變/聚變等核心概念,是否能夠通過詳細的理論推導和生動的圖示來呈現,讓我能夠清晰地把握其背後的物理原理。這本書的“國傢級特色專業教材”的定位,讓我相信它在教學方法上也應該有所創新,能夠有效地引導讀者進行自主學習和深入思考,而非僅僅被動接受知識。

評分

我一直對構成世界萬物最基本粒子——原子以及比原子更深層的原子核——充滿著探究的欲望。《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》這個名字,就已經嚮我傳遞瞭一種權威性和專業性,它承諾要為讀者打開原子及原子核物理的科學大門。我非常期待這本書能夠係統地闡述原子模型是如何一步步演進的,從早期的經典模型到現代的量子力學描述,這中間的理論突破和實驗證據是否能夠被詳盡地梳理?特彆是量子力學是如何處理電子的波粒二象性,以及如何描述原子軌道和電子雲的,這部分內容是我最為好奇的。在原子核物理方麵,我希望能深入理解核力的性質,它為何能夠剋服質子間的靜電斥力將它們束縛在一起,並且是如此強大。書中是否會詳細講解不同類型的核反應,例如核裂變和核聚變,以及它們在自然界和人類科技中的應用?我希望通過這本書,能夠獲得對原子及原子核物理的深刻理解,並激發我進一步探索科學的熱情。

評分

這本書的名字叫做《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》,光聽名字就覺得分量十足,帶著一種莊重和權威感。我一直對物理學裏這些微觀世界的奧秘充滿好奇,特彆是原子以及更深層的原子核,它們構成瞭我們這個世界的基石,理解瞭它們,感覺就能觸碰到宇宙最根本的規律。這本書既然是國傢級特色教材,我想它一定經過瞭嚴格的篩選和審定,內容上應該是非常紮實且具有前沿性的。我期待它能用一種循序漸進的方式,將那些抽象的概念具象化,讓我這個非專業人士也能領略到原子及原子核物理的魅力。比如,關於原子結構的模型演變,從玻爾模型到量子力學模型,這中間的理論突破和實驗證據是如何支撐的?原子核的組成,質子和中子的相互作用又是如何維持一個如此龐大的能量中心的?這些都是我特彆想深入瞭解的部分。我希望這本書不僅僅是知識的堆砌,更能激發我的思考,讓我對科學探索的過程産生更深的敬畏。同時,我也希望它能包含一些實際的應用案例,比如在核能、醫學成像、材料科學等領域,原子及原子核物理是如何發揮作用的,這樣能讓學習過程更有趣,也更能體現科學的價值。

評分

《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》這個書名,讓我感覺它是一本內容紮實、體係完備的學術著作。我一直對組成萬物的最微觀粒子——原子以及它內部的原子核——充滿著探究的興趣。我期望這本書能係統地闡述原子結構模型的發展,從早期的經典模型到量子力學模型,理論上的飛躍和實驗證據是否能得到清晰的呈現?特彆是量子力學如何描述電子的運動狀態以及能級躍遷,這部分是我非常期待的。在原子核物理層麵,我希望能深入瞭解核力的本質,它為何能夠如此強大地將質子和中子束縛在一起,剋服質子間的靜電斥力。書中是否會詳細介紹放射性衰變、核反應等重要概念,以及它們在核能利用、醫學診斷等領域的應用?我希望這本書能夠引領我進入原子及原子核物理的精深世界,讓我獲得更深刻的認識。

評分

當看到《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》這本書的名字時,我立刻被它所吸引。我一直對物理學中那些構成我們世界的最基本單元——原子和原子核——充滿著濃厚的興趣。這本書被冠以“國傢級特色專業教材”的稱號,這無疑意味著它在內容的深度、廣度和權威性上都達到瞭相當高的水平。我非常期待書中能夠清晰地解釋原子內部的量子化能級結構,以及電子如何在這些能級之間躍遷,這背後涉及到的量子力學原理是否能被有效地傳達?在原子核物理方麵,我渴望瞭解核力的本質,它是如何將質子和中子緊密地結閤在一起,形成一個穩定的原子核的。書中是否會深入探討各種核反應,比如核裂變和核聚變,以及它們在能源産生和科學研究中的重要性?我希望這本書能提供一個全麵而深入的視角,讓我能夠更透徹地理解原子及原子核物理的奧秘,並對這個領域産生更持久的興趣。

評分

《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》——這個書名本身就充滿瞭吸引力,它預示著這是一本能夠帶領讀者深入探索微觀世界的權威性著作。我一直以來都對原子及其核心——原子核——的奧秘深感著迷。我特彆希望能在這本書中找到關於原子結構量子化理論的詳盡闡述,比如電子的軌道是如何被描述的,以及能級的概念是如何被引入的。同時,我也期待書中能夠詳細講解原子核的組成,質子和中子之間的強相互作用力是如何維持原子核的穩定性的。書中是否會涉及原子核物理中的一些重要現象,例如放射性衰變、核裂變和核聚變?這些現象背後的物理機製,以及它們在科學技術中的應用,是我非常想要瞭解的。我希望這本書不僅能夠提供豐富的知識,更能激發我對物理學更深層次的思考和探索。

評分

這本書的名字——《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》——就足以讓我産生濃厚的興趣。我一直認為,原子和原子核是理解整個物質世界的基礎,對它們的深入瞭解,是通往更高級物理學知識的必經之路。我期待這本書能夠係統地介紹原子結構理論的發展曆程,從早期的拉塞福模型,到玻爾模型,再到如今的量子力學模型,每一步的理論飛躍和實驗證據是否都能被清晰地闡述?特彆是量子力學是如何描述電子的概率分布和能級躍遷的,這部分內容是我最為期待的。在原子核物理方麵,我希望能夠深入瞭解原子核的組成,質子與中子的相互作用力,以及為什麼原子核能夠如此穩定地聚集在一起。書中是否會包含對核力的性質,如短程性、非中心力和交換對稱性的詳細講解?此外,對於核反應,例如核聚變和核裂變,其發生的條件、釋放的能量以及相關的應用(如核武器和核能發電),是否會有詳盡的介紹?我對這些前沿的物理學知識充滿瞭渴望。

評分

《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》這個書名,聽起來就充滿瞭學術氣息和深度。我一直覺得,要真正理解我們身處的這個宇宙,就必須從最微小的構成單元——原子和原子核——入手。這本書作為一個“國傢級特色專業教材”,我相信它在內容的嚴謹性、科學性和係統性上一定有著非常高的水準。我特彆好奇書中會如何講解原子內部的量子化能級,以及電子如何通過吸收或發射光子來實現能量躍遷,這背後的量子力學原理是否能用一種清晰易懂的方式呈現?對於原子核,我希望瞭解核力的本質,以及它與電磁力、弱相互作用和引力等基本力的區彆和聯係。書中是否會詳細介紹放射性衰變的不同類型,以及它們遵循的規律?而且,我想瞭解核反應堆是如何通過控製鏈式反應來産生能量的,這其中涉及到哪些物理過程和工程技術?我對這本書寄予厚望,希望能它能帶領我進入一個更加微觀、更加奇妙的物理世界。

評分

當我瞥見《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》這個書名時,我的第一反應便是它的權威性和專業性。我一直對構成物質世界的最基本粒子——原子以及更核心的原子核——充滿瞭好奇。這本書,作為一本國傢級教材,我想它必定在內容上做瞭深入的挖掘和係統的梳理。我特彆期待書中能夠詳盡地解釋原子模型的發展曆程,特彆是量子力學如何描述電子的概率分布和能級躍遷。對於原子核,我希望能夠深入理解核力的性質,以及它為何能夠剋服質子間的排斥力將它們束縛在一起。書中是否會詳細介紹各種核反應,例如核裂變和核聚變,以及它們在能源生産和科學研究中的應用?我希望通過閱讀這本書,能夠對原子及原子核物理有一個全麵而深刻的理解,從而為我進一步學習物理學打下堅實的基礎。

評分

拿到《國傢級特色專業教材係列:原子及原子核物理》這本書,我首先被它沉甸甸的質感和嚴謹的排版所吸引。我一直對構成我們世界的最基本單元——原子及其核心——原子核充滿瞭好奇。這本書的名字本身就傳遞著一種深度和專業性,它並不是一本輕易就能讀完的入門讀物,而是需要讀者投入時間和精力去細細品味。我特彆期待書中能夠詳細闡述原子光譜是如何揭示原子內部能級結構的,以及量子力學是如何從根本上改變瞭我們對電子運動的理解。對於原子核,我則希望瞭解不同核素的穩定性是如何由質子和中子的比例決定的,以及核力的性質,例如它的短程性和強排斥性。書中是否會深入探討核反應堆的工作原理,以及核能利用過程中麵臨的安全性和可持續性問題?這些都是我非常感興趣且認為至關重要的話題。我希望這本書不僅能解答我已有的疑問,更能激發我新的思考,讓我對微觀世界的探索有一個更清晰、更深入的認識。

評分

好用的,給個好評。長知識瞭。

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挺好的。

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希望能過>_<

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好用的,給個好評。長知識瞭。

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看看再說吧,。。。。

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還可以,值得我你擁有。。。。。。。。

評分

很好,內容豐富,寫的很詳細。

評分

很經典的一部教材,編寫的很好!

評分

內容一般吧,不是很充分

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