Министерство образования республики беларусь
Учреждение образования
«МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. А.А. КУЛЕШОВА»
Физика атома и атомных явлений
Конспект лекций для студентов физико-математического факультета
3 курса специальности ФНПД
Авторы составители:
С.М. Чернов, З.А. Дорошко, В.В. Календарева
Могилев 2008
Оглавление
Глава 1
Экспериментальные основы квантовой механики.
§ 1. Излучение абсолютно черных тел……………………5
§ 2. Планетарная модель атома. Спектральные серии излучения атома водорода……………………………………..12
§ 3. Постулаты Бора (1913) и опыты Франка-Герца (1914)………………………………………………………………13
§ 4. Фотоэлектрический эффект…………………………18
§ 5. Тормозное рентгеновское излучение. Опыты Боте и эффекты Комптона……………………………………………...21
§ 6. Гипотеза де Бройля о корпускулярно-волновой природе микрочастиц…………………………………………..23
§ 7. Волновой пакет. Соотношение неопределенности Гейзенберга………………………………………………………24
Глава 2
Математический аппарат квантовой механики.
§ 1. Основные постулаты квантовой механики………..27
§ 2. Средние значения случайных величин…………….28
§ 3. Операторы в квантовой механике………………….31
§ 4. Операторы и наблюдаемые величины……………..34
§ 5. Уравнение Шредингера (общее или временное)….36
§ 6. Уравнение непрерывности в квантовой механике.37
§ 7. Дифференцирование операторов по времени и законы сохранения квантовой механики…………………………39
§ 8. Стационарные состояния. Стационарные уравнения Шредингера…………………………………………………40
Глава 3
Одномерное движение микрочастиц.
§ 1. Частица в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме……………………………………………………41
§ 2. Линейный гармонический осциллятор……………44
§3.Прохождение частиц через потенциальный барьер.47
Глава 4
Движение микрочастиц в центрально симметричных полях.
§ 1. Разделение переменных в уравнении Шредингера для центрально симметричного поля………………………54
§ 2. Операторы момента импульса, их собственные функции и их собственные значения……………………….57
§ 3. Движение электрона в кулоновском поле ядра….59
§ 4. Вырождение уравнения энергии в атоме водорода………………………………………………………………….60
§ 5. Радиальная и угловая плотности электронных облаков………………………………………………………………62
§ 6. Круговые токи в атоме и магнитный момент орбитального движения электрона………………………………...63
§ 7. Понятие спина электрона…………………………….64
Глава 5
Квантовая механика систем из одинаковых частиц.
§ 1. Принцип тождественности одинаковых микрочастиц…………………………………………………………………69
§ 2.Волновые функции фермионов и бозонов. Принцип запрета Паули……………………………………………………71
§ 3.Периодическая система элементов Менделеева. Заполнение электронами слоев и оболочек атомов…………...72
РЕКОМЕНУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.5.часть1. М.: Наука. 2006.
Савельев И.В. Курс общей физики. Т.3. М.: Наука, 1982.
Шпольский Э.В. Атомная физика. Т 1,2 М.: 1984.
Гольдин Л.Л., Новикова С.И. Введение в атомную физику. М.: Наука. 1969.
Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. М.: Наука. 1976.
Чернов С.М. Методическая рекомендация к практическим занятиям (физика атома). Могилев 2008.