Квазиклассическая и квантовая теория атома водорода, Толмачёв В.В., Скрипник Ф.В., 2019

Квазиклассическая и квантовая теория атома водорода, Толмачёв В.В., Скрипник Ф.В., 2019.

   В пособии на элементарном уровне излагается существующая квазиклассическая и квантовая теория атома водорода.
Пособие адресуется студентам младших курсов технических вузов и университетов, изучающим курс общей физики, а также всем тем, кто серьёзно интересуется основами квантовой механики.




Модель атома Дж.Дж. Томсона.
Открыв электрон (в 1897 г.), Дж. Дж. Томсон в 1903 г. предложил свою, ещё не совершенную модель атома (в частности, модель атома водорода, которую мы только и будем ниже рассматривать).

Модель атома Дж. Дж. Томсона была в основном физически правильной, так как была электрической по своей природе. В модели считалось, что в атоме имеется некоторое число отрицательно заряженных точечных электронов, которые погружены в «размазанный» в пространстве положительный электрический заряд, имеющий форму шара, который удерживает находящиеся внутри него электроны кулоновскими силами притяжения. Положительный заряд образует «положительную сердцевину» атома, причём Дж. Дж. Томсон предположил, что электрический заряд сердцевины равен по абсолютной величине суммарному электрическому заряду всех электронов атома, так чтобы в целом он был бы электрически нейтрален.

Модель атома Дж. Дж. Томсона сравнивали с пудингом (рисовой кашей с изюминками). Существенным недостатком этой модели было неверное представление о положительной сердцевине. Компактное, практически точечное атомное ядро ещё не было открыто. Его открыл Резерфорд в 1911 г. на основе проведённых его сотрудниками Гейгером и Марсденом экспериментов, хотя ещё в 1900 г. Ленард, пропуская быстрые катодные лучи через тонкие слои вещества, уже обнаружил, что атомы должны быть почти пустыми.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
Глава 1. Классическая теория атома водорода.
1.1. Модель атома Дж. Дж. Томсона.
1.2. Классический эффект Зеемана.
1.2.1. Теория Лоренца эффекта Зеемана.
1.2.2. Наблюдение эффекта Зеемана.
1.3. Формула Резерфорда.
1.3.1. Открытие Резерфордом атомного ядра.
1.3.2. Эффективное сечение рассеяния.
1.3.3. Вывод формулы связи функций эффективного сечения и прицельного параметра от угла рассеяния.
1.3.4. Нахождение функции b(0). Применение законов сохранения энергии и момента импульса.
1.3.4.1. Вычисление интеграла.
1.3.5. Формула Резерфорда.
Глава 2. Квазиклассическая теория атома водорода.
2.1. Теория Бора атома водорода.
2.2. Теория Зоммерфельда атома водорода.
2.2.1. Квантование эллиптических орбит.
2.2.2. Вычисление интеграла.
2.3. Теория Зоммерфельда квантования пространственных орбит.
Дополнение к гл. 2.
Классическая атомная задача Кеплера.
Глава 3. Теория многоэлектронных атомов.
3.1. Спин электрона. Эксперимент Штерна-Герлаха.
3.2. Принцип запрета Паули и периодическая система химических элементов.
Дополнение к гл. 3.
Развитие атомно-молекулярного учения в химии.
Электролиз.
Броуновское движение.
Глава 4. Элементы строгой квантовой механики.
4.1. Стационарные состояния атома водорода как решения уравнения Шредингера.
4.1.1. Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода.
4.1.2. Физический смысл волновых функций.
4.1.3. s-состояния атома водорода.
4.1.4. р-состояния атома водорода.
4.1.5. d-состояния и более сложные стационарные состояния атома водорода.
4.2. Стационарные состояния как собственные функции и собственные значения гамильтониана атома водорода.
4.2.1. Оператор Гамильтона для атома водорода.
4.2.2. Операторы физических величин.
4.2.3. Проблема на собственные значения и собственные функции эрмитового оператора.
4.2.4. Физический смысл собственных значений и собственных функций оператора физической величины.
4.3. Интегралы движения и квантовые числа стационарных состояний квантовой системы.
4.3.1. Коммутируемость оператора интеграла движения с гамильтонианом.
4.3.2. Квантовые числа.
4.3.3. Полные наборы коммутирующих друг с другом и с гамильтонианом физических величин квантовой системы.
4.4. Операторы орбитального момента импульса электрона.
4.4.1. Фундаментальные коммутационные соотношения для операторов проекций орбитального углового момента.
4.5. Операторы спинового момента импульса электрона.
4.5.1. Фундаментальные коммутационные соотношения для операторов проекций спинового углового момента.
4.6. Нахождение одновременных собственных состояний системы операторов H, L2, Lz.
4.6.1. Сферические координаты.
4.6.2. Сферические функции.
4.6.3. Сферические функции как одновременные собственные функции операторов квадрата орбитального углового момента и его проекции.
4.6.4. Нахождение одновременных собственных функций системы операторов H, L2, Lz.
4.7. Нахождение одновременных собственных состояний системы операторов H, L2, Lz, Sz.
4.7.1. Собственные значения и собственные функции оператора проекции спина Sz.
4.7.2. Нахождение одновременных собственных функций
полной системы операторов H, L2, Lz, Sz.
Предметный указатель.
Именной указатель.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Квазиклассическая и квантовая теория атома водорода, Толмачёв В.В., Скрипник Ф.В., 2019 - 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 :: Толмачёв :: Скрипник :: атом :: водород