Квантовая механика, Курс лекций, Чернов С.М., 2013

Квантовая механика, Курс лекций, Чернов С.М., 2013.
 
   Курс лекций содержит теоретический материал и задачи с решениями по дисциплине «Квантовая механика». Представлен краткий обзор экспериментов, которые составляют основу квантовой физики. На этой базе построен математический аппарат квантовой механики, который применяется для решения задач, описывающих динамику движения микрочастиц в одномерных и центрально-симметричных силовых полях. Рассмотрены задачи, допускающие точные и приближенные решения в рамках ВКБ-метода и стационарной теории возмущения. Обсуждается основа теории многих частиц, которая применяется для описания свойств атома гелия и других многоэлектронных систем. Квантовая теория упругого рассеяния ограничена лишь первым борновским приближением. Построены релятивистские квантовые уравнения для бесспиновых частиц и электронов и обсуждаются некоторые их следствия. Теоретические положения иллюстрируются многочисленными задачами с решениями.
Курс лекций рекомендуется студентам физико-математических факультетов университетов.




Излучение абсолютно черных тел.
Опыт показывает, что все тела излучают тепловую энергию в виде электромагнитных волн. Это происходит из-за преобразования хаотического теплового движения атомов и молекул нагретого тела в энергию излучения. Существуют и другие механизмы свечения (фосфоресценция, электролюминесценция, хемилюминесценция и т.д.). Здесь речь идет о тепловом или температурном излучении.

Для количественного описания теплового излучения необходимо научиться его накапливать и сохранять (рис. 1).
Рассмотрим равновесное состояние, когда поле излучения находится в термодинамическом равновесии со стенками полости при температуре Т. Основным количественным параметром, характеризующим излучение, заключённое в полости термостата, является так называемая спектральная плотность излучения рw. Это энергия излучения, находящаяся в единичном объёме полости, приходящаяся на единичный интервал частот.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
Глава I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ.
§1. Излучение абсолютно черных тел.
§2. Планетарная модель атома. Спектральные серии излучения атома водорода.
§3. Постулаты Бора. Опыты Франка - Герца.
§4. Фотоэффект.
§5. Эффект Комптона.
§6. Гипотеза де Бройля о корпускулярно-волновой природе микрочастиц.
§7. Волновой пакет. Соотношения неопределенности Гейзенберга.
Глава II. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ.
§8. Основные “постулаты” квантовой механики.
§9. Средние значения физических величин.
§10. Алгебра операторов.
§11. Операторы в квантовой механике.
§12. Операторы и измеряемые величины.
§13. Алгебра матриц.
§14. Представление волновых функций и операторов в матричной форме.
§15. Определение собственных функций и собственных значений операторов, представленных в матричной форме.
§16. Общее (временное) уравнение Шредингера.
§17. Уравнение непрерывности в квантовой механике.
§18. Дифференцирование операторов по времени и законы сохранения в квантовой механике.
§19. Стационарные состояния. Стационарное уравнение Шредингера.
Глава III. ТОЧНО РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ.
§20. Общие свойства одномерного движения.
§21. Движение частицы в прямоугольной потенциальной яме.
§22. Линейный гармонический осциллятор. Координатное представление.
§23. Линейный гармонический осциллятор. Операторная форма.
§24. Прохождение частиц через потенциальный барьер.
§25. Одномерная модель кристалла Кронига-Пенни.
§26. Общие свойства движения в центрально-симметричных полях.
§27. Операторы момента импульса, их собственные функции и собственные значения.
§28. Пространственный ротатор.
§29. Движение электрона в кулоновском поле ядра.
§30. Вырождение уровней энергии в атоме водорода. Спектры щелочных металлов.
§31. Радиальная и угловая плотности электронных облаков в атомах.
§32. Круговые токи в атоме и магнитный момент орбитального движения электрона.
§33. Экспериментальное обоснование наличие спина электрона.
§34. Полуэмпирическая теория спина электрона.
Глава IV. ПРИБЛИЖЕННЫЕ МЕТОДЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ.
§35. Метод Вентцеля - Крамерса - Бриллюэна (ВКБ-приближение).
§36. Стационарная теория возмущения для невырожденных состояний дискретного спектра.
§37. Стационарная теория возмущения при наличии вырождения.
Глава V. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МНОГИХ ЧАСТИЦ.
§38. Принцип тождественности одинаковых микрочастиц.
§39. Волновые функции фермионов и бозонов. Принцип запрета Паули.
§40. Основное состояние гелиоподобных атомов.
§41. Возбужденные состояния атома гелия. Орто- и парагелий. Обменная энергия.
§42. Периодическая система элементов Менделеева.
Глава VI. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ УПРУГОГО РАССЕЯНИЯ.
§43. Амплитуда и сечение рассеяния.
§44. Борновское приближение в теории рассеяния.
Глава VII. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ТЕОРИЯ ЧАСТИЦ СО СПИНОМ 0 и 1/2.
§45. Элементы специальной теории относительности (СТО).
§46. Релятивистское уравнение Клейна - Гордона - Фока (КГФ) для бесспиновых микрочастиц.
§47. Уравнение Дирака.
§48. Уравнение Дирака в виде временного уравнения Шредингера.
§49. Уравнение непрерывности в теории Дирака.
§50. Решения уравнения Дирака с отрицательной энергией. Понятие о позитроне.
§51. Введение спина электрона в теории Дирака.
ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЯМИ.
Задачи к главе I.
Задачи к главе I I.
Задачи к главе III.
Задачи к главе IV.
Задачи к главе V.
Задачи к главе VI.
ЛИТЕРАТУРА.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Квантовая механика, Курс лекций, Чернов С.М., 2013 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Чернов