原子和量子物理学（第7版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[德] H.Haken 著

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• 原子物理
• 量子物理
• 物理学
• 量子力学
• 原子结构
• 光谱学
• 固体物理
• 核物理
• 现代物理
• 大学教材

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510084522

版次：7

商品编码：11683612

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-05-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　《原子和量子物理学（第7版）》是一部经典教科书, 在全面阐述原子和量子物理的实验方法和基本理论的同时,也向读者介绍了该领域的最新动态, 如Bell不等式、薛定鄂猫和脱散实验，以及量子计算机、量子信息和原子激光等。本书不但有173例习题，而且还有这些习题的解，这也是本书的另一个突出特点。
　　目次: 原子的质量和大小；同位素；原子核；光子；电子；物质波的基本特性；氢原子的波尔模型；量子理论的数学基础；氢原子的量子力学；强碱原子光谱中的轨道简并提升;轨道磁性和自旋磁性; 磁场中原子的实验及其半经典描述; 磁场中原子的量子力学分析方法; 核自旋和超精细结构; 激光; 现代光谱方法; 量子物理学进展; 化学键的量子理论基础。
　　读者对象：物理专业师生及科研人员。

作者简介

　　H.Haken，是国际知名学者，在数学和物理学界享有盛誉。本书凝聚了作者多年科研和教学成果，适用于科研工作者、高校教师和研究生。

前言/序言

理论化学导论：从基础原理到前沿应用 作者：[作者姓名，可虚构，例如：李明 教授，张伟 博士] 出版社：[出版社名称，可虚构，例如：高等教育出版社] --- 内容概述 本书旨在为初涉化学领域的学生提供一个全面、深入且易于理解的理论化学基础。它不仅仅是一本教科书，更是一座连接抽象数学框架与具体化学现象的桥梁。全书内容严格遵循化学学科的发展逻辑，从最基本的数学工具和物理概念入手，逐步构建起现代化学理论的宏伟殿堂。 本书重点阐述了化学键的本质、分子结构的决定因素、化学反应的动力学与热力学基础，以及如何运用量子力学原理来解释和预测物质的宏观性质。我们力求在保持科学严谨性的同时，确保概念的清晰度和可操作性，避免不必要的复杂数学推导，而是将重点放在物理图像的建立和化学意义的阐释上。 第一部分：化学理论的数学与物理基石 (Foundations in Mathematics and Physics) 本部分为后续深入学习打下坚实的基础。我们深知，理论化学的表达依赖于精确的数学语言，因此我们将回顾和梳理必要的数学工具，并将其与具体的物理场景联系起来。 第一章：必要的数学工具箱 本章首先回顾了微积分在描述变化率（如速率、梯度）中的应用，并详细介绍了线性代数的基础知识，包括向量空间、矩阵运算和特征值问题。这些工具是理解薛定谔方程解和分子轨道理论的关键。特别地，我们引入了算符（Operators）的概念，这是量子力学描述物理量的核心。此外，还简要介绍了概率论和统计学在描述分子集合行为中的作用。 第二章：经典物理学的回顾与局限 在引入量子概念之前，本章首先回顾了经典力学（牛顿定律、拉格朗日和哈密顿力学）在描述宏观运动中的成功之处。随后，重点分析了经典理论在解释黑体辐射、光电效应和原子稳定性等微观现象时所暴露出的根本性局限。这种对经典理论失败之处的清晰界定，为理解量子革命的必然性提供了历史和逻辑背景。 第二部分：量子力学的核心原理与应用 (Quantum Principles and Molecular Structure) 这是全书的核心和理论支柱。本部分将量子力学的基本假设转化为描述原子和分子的具体方程和方法。 第三章：量子力学的基本公设 本章系统地介绍了量子力学的五大基本公设，包括态函数（Wave Function）的概念、可观测量的算符表示、本征值方程（即时间无关薛定谔方程）的地位，以及波恩的概率解释。我们详细讨论了归一化（Normalization）和正交性（Orthogonality）的物理意义，并引入了狄拉克符号（Bra-Ket Notation）作为一种简洁的数学表达方式。 第四章：一维与三维势场中的量子模型 为了直观理解薛定谔方程的解，本章采用了经典的“玩具模型”：无限深势阱、有限深势阱和谐振子模型。通过求解这些模型的能级和波函数，学生可以直观地认识到能量量子化和波函数的空间分布特性。随后，将这些一维和三维模型的知识推广到描述氢原子结构，精确推导出电子的轨道和能级，并引入了角动量和自旋的概念。 第五章：多电子原子与周期性 本章处理了多电子原子中电子间的相互作用问题。重点讲解了泡利不相容原理的重要性，并详细介绍了屏蔽效应和有效核电荷（$Z_{eff}$）的概念。通过洪特规则（Hund's Rules）和建构原理（Aufbau Principle），系统地解释了元素周期表的形成和元素化学性质的周期性规律，将抽象的量子规则与实验观察紧密结合。 第六章：分子结构的基础——价键理论与分子轨道理论 这是连接原子物理与化学键的过渡章节。首先，我们深入探讨了价键理论（VB Theory），详细解释了杂化轨道（Hybridization）的概念（sp, $sp^2$, $sp^3$），并用它来描述常见小分子的几何构型和键角。随后，引入了更为精确和完备的分子轨道理论（MO Theory）。本章着重于线性组合原子轨道（LCAO）的方法，详细构建了一阶和二阶双原子分子的分子轨道图，解释了键级（Bond Order）的计算及其与稳定性的关系。 第三部分：分子系统的热力学与动力学 (Thermodynamics and Chemical Dynamics) 本部分将理论化学的视角从静态的分子结构转向动态的化学过程。 第七章：化学热力学基础 本章将经典热力学中的基本概念（如内能、焓、熵和吉布斯自由能）与统计力学（Statistical Mechanics）的视角相结合。我们探讨了热力学三大定律在化学系统中的应用，并重点阐述了吉布斯自由能如何决定反应的自发性。引入了配分函数（Partition Function）的概念，展示了如何通过微观信息（能级）计算宏观的热力学量，这是连接微观与宏观的关键。 第八章：化学反应速率与动力学 本章关注化学反应发生的快慢。我们引入了碰撞理论（Collision Theory）和过渡态理论（Transition State Theory, TST）。详细分析了反应活化能（Activation Energy）的物理意义，并讨论了温度、浓度和催化剂如何影响反应速率常数。通过对速率常数随温度变化的阿伦尼乌斯（Arrhenius）关系的深入分析，使学生理解反应势能面上的能量障碍。 第九章：分子光谱学导论 分子光谱是探测分子结构和能量状态的有力工具。本章概述了电磁辐射与物质相互作用的基本原理。重点讨论了旋转、振动和电子跃迁所对应的光谱区域（微波、红外、紫外-可见光）。通过将这些宏观测量结果与量子力学计算的能级差相对照，展示了理论计算如何为实验表征提供支撑。 附录与延伸阅读 附录部分提供了解决问题所必需的数学常数、必要的积分表以及一些重要的近似方法回顾。同时，本书为希望进一步探索前沿领域的读者推荐了进阶文献，涵盖了从密度泛函理论（DFT）的初步介绍到化学反应路径理论等主题。 本书特色 1. 清晰的逻辑链条： 从数学工具到量子假设，再到原子结构，最后到分子反应，逻辑层层递进，确保知识的系统性积累。 2. 强调物理图像： 避免纯粹的形式主义，始终致力于将抽象的数学方程转化为可观察的物理图像和化学意义。 3. 平衡理论与应用： 每一个理论工具的引入，都紧密联系于一个实际的化学问题（如键的形成、反应的选择性等）。 4. 严谨但不晦涩： 保持理论的准确性，同时采用清晰易懂的语言和图示来辅助理解复杂的概念。

评分☆☆☆☆☆

这本书的插图风格是我最先注意到的。并非那种流水线生产的、千篇一律的教科书式图示，而是非常有辨识度，甚至可以说带着一丝艺术感。比如，描述原子核结构时，使用的不是常见的球形堆叠，而是用了一种更加抽象、流动的线条来表现核子的相互作用，初看有些令人困惑，但细细体会，却能捕捉到那种量子力学中“模糊”和“概率”的美感。另外，书中对某些关键概念，如波粒二象性、量子纠缠等，也设计了非常巧妙的动态模拟图，我第一次看到时，简直被惊艳到了。这种视觉上的创新，极大地降低了我对抽象概念的理解门槛，让我觉得物理学不再是枯燥的公式堆砌，而是充满想象力的探索。我尤其喜欢其中一个关于双缝实验的动图，粒子一个一个地穿过缝隙，最终在屏幕上形成干涉条纹的过程，清晰得仿佛我亲眼所见，彻底颠覆了我过去对“粒子”固有的粒子性思维。这种通过视觉语言传达复杂物理思想的方式，在我看来，是本书的一大亮点，也是它区别于其他同类书籍的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格相当独特，它没有选择那种板着面孔、上来就抛出大量定义和公式的模式。相反，作者更像是在和我进行一场深入的对话，用一种极其引人入胜、甚至有点讲故事的口吻来展开。在介绍一些早期物理学家的发现时，他会穿插一些关于他们生活中的趣闻轶事，或是他们面对理论困境时的挣扎与突破，这让我感觉自己不仅仅是在学习物理知识，更是在了解一群充满激情和智慧的探索者。例如，在讲到普朗克引入能量量子概念时，作者并没有直接给出E=hν这个公式，而是花了相当篇幅描述当时黑体辐射实验的巨大挑战，以及普朗克本人为了解决这个问题所付出的巨大努力和思想上的转变。这种叙述方式，让我觉得那些伟大的科学发现不再是凭空出现的奇迹，而是人类理性思维不断试错、最终走向真理的必经之路。读这本书，我常常会产生一种“原来如此”的恍然大悟感，那种循序渐进、层层递进的讲解方式，让我对复杂概念的掌握也变得更加扎实和深入，仿佛自己也参与了整个科学发展的过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我惊喜的是它对于一些前沿研究领域的介绍。它并没有止步于基础理论的讲解，而是将视角投向了当前原子和量子物理学最活跃的几个研究方向。比如，它详细介绍了量子计算的原理，以及IBM、Google等公司在这方面的最新进展，甚至还讨论了量子纠缠在信息安全领域的潜在应用。我读到关于量子密钥分发的部分时，简直被它的精巧设计所折服，它利用量子力学的基本原理，保证了通信的绝对安全，这让我看到了未来信息技术发展的无限可能。此外，书中还对凝聚态物理领域的一些最新成果进行了概述，比如拓扑材料、超导现象等，并简要介绍了它们可能带来的革命性影响。虽然这些内容相对来说比较前沿，但作者的讲解依然清晰易懂，没有使用过多的专业术语，让我能够大致了解这些研究的方向和意义。这种对于“正在发生”的科学的关注，让我觉得这本书不仅仅是一本教材，更是一扇通往未来科技世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书在数学推导的呈现方式上，给我留下了深刻的印象。它并没有回避物理学研究中必不可少的数学工具，但却以一种非常友好的方式将其融入到讲解之中。作者并没有上来就抛出一大堆复杂的公式和符号，而是会先用通俗易懂的语言解释每个公式背后的物理意义，然后再逐步引入数学推导过程。甚至在某些关键的推导步骤，他会停下来，用图示或者文字的方式来解释为什么需要进行这样的数学操作，或者这个步骤是为了解决什么具体问题。我尤其欣赏的是，当书中出现一些比较抽象的数学概念时，作者会提供一些相关的背景知识或者简化的类比，帮助我更好地理解。例如，在介绍薛定谔方程时，作者并没有直接给出复杂的偏微分方程，而是先从能量守恒定律出发，逐步引导出方程的形式，并且解释了波函数在其中的作用。这种“先意会，后言传”的教学方法，让我觉得那些曾经让我望而生畏的数学推导，现在变得不再那么可怕，甚至可以说是一种享受。

评分☆☆☆☆☆

这本书在某些章节的案例分析部分，做得格外用心。它不像一般的教科书那样，只是简单地罗列几个例题，然后给出解题步骤。而是真正地将理论知识与现实世界的应用场景紧密结合，让我看到了原子和量子物理学在现代科技中的真实力量。我印象最深刻的是关于半导体物理的那一部分，作者不仅仅讲解了p-n结的形成原理，还详细阐述了它是如何构成现代集成电路的基础，进而推动了计算机、智能手机等一系列革命性产品的诞生。他还用了一个非常形象的比喻，将电子的“能带”结构比作高速公路上的不同车道，而电子的跃迁则像是汽车在不同车道间的切换，这让原本抽象的能带理论瞬间变得生动易懂。此外，书中还探讨了激光器的工作原理，并追溯了其在医疗、工业、通信等领域的广泛应用，这种由基础理论到终端应用的清晰脉络，让我对物理学的实用价值有了更深刻的认识。读完这些案例，我不再觉得量子物理是束之高阁的象牙塔理论，而是充满活力的、正在改变我们生活的关键技术。

评分☆☆☆☆☆

好用，质量不错，送货速度快，效果不错。

评分☆☆☆☆☆

绕核作旋转运动的电子有加速度，根据经典的电磁理论，电子应当自动地辐射能量，使原子的能量逐渐减少、辐射的频率逐渐改变，因而发射光谱应是连续光谱。电子因能量的减少而循螺线逐渐接近原子核，最后落到原子核上，所以原子应是一个不稳定的系统。

评分☆☆☆☆☆

1897年前后，科学家们逐渐确定了电子的各种基本特性，并确立了电子是各种原子的共同组成部分。通常，原子是电中性的，而既然一切原子中都有带负电的电子，那么原子中就必然有带正电的物质。20世纪初，对这一问题曾提出过两种不同的假设构；原子光谱；原子之间或与其他物质的碰撞过程和相互作用。1904年，汤姆逊提出原子中正电荷以均匀的体密度分布在一个大小等于整个原子的球体内，而带负电的电子则一粒粒地分布在球内的不同位置上，分别以某种频率振动着，从而发出电磁辐射。这个模型被形象的比喻为“果仁面包”模型，不过这个模型理论和实验结果相矛盾，很快就被放弃了。

评分☆☆☆☆☆

The physics of atoms and quanta

评分☆☆☆☆☆

不错我们院子物理专业的首选

评分☆☆☆☆☆

经典图书！物理经典！原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。它主要研究：原子的电子结经过相当长时期的探索，直到20世纪初，人们对原子本身的结构和内部运动规律才有了比较清楚的认识，之后才逐步建立起近代的原子物理学。

评分☆☆☆☆☆

还是很专业的

评分☆☆☆☆☆

是德国人翻译的，感觉有点怪怪的

评分☆☆☆☆☆

经典图书！物理经典！原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。它主要研究：原子的电子结经过相当长时期的探索，直到20世纪初，人们对原子本身的结构和内部运动规律才有了比较清楚的认识，之后才逐步建立起近代的原子物理学。