原子物理（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郑乐民 著

图书标签:

• 原子物理
• 物理学
• 量子力学
• 原子结构
• 光谱学
• 核物理
• 现代物理
• 高等教育
• 教材
• 物理

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301159217

版次：2

商品编码：10269357

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-01-01

用纸：胶版纸

页数：281

字数：296000

正文语种：中文

编辑推荐

　　 《原子物理（第2版）》主要讲述关于原子结构和原子与辐射场相互作用的基本知识。先后给出了经典量子力学和初步量子力学的描述和处理方法。在此基础上，介绍了磁共振、量子振荡（含激光）以及原子的操控和陷俘等物理过程，反映了原子物理近期研究的成果。《原子物理（第2版）》注意基本知识的拓展，除了习题之外，还有较多的思考题和附录，对若干理论的、实验的和重要应用方面的材料作了一些补充。读者可以从中更多地了解原子物理的新发展，体会到综合运用基础物理知识、联系实际、思索问题和解决问题的快乐。此外，还有分子结构和光谱一章，以及关于固体物理和原子核物理的两个附篇。

内容简介

　　 《原子物理（第2版）》主要含原子物理及分子物理部分，与传统内容相比，重点增加了与“辐射场与原子的共振相互作用”有关的内容，第一章介绍量子力学以前的原子物理学，增加了关于谱线的定量描述及对二能级间跃迁问题的讨论，第二章为量子力学初步，其中重点增加了“量子跃迁”一节，阐明了拉比跃迁，介绍了瞬态光谱现象，第三、四章分别介绍碱金属原子、复杂原子的结构和光谱，第五章讨论磁场中的原子，较深入地介绍了磁共振，第六章讨论辐射场与原子的共振相互作用，给出了经典理论（含量子力学修正），阐明了共振吸收与色散过程。在此基础上，分析了量子放大与振荡（含激光原理），以及微观粒子的陷俘问题，涉及了有关玻色一爱因斯坦凝聚、原子激光等现象，第七章为分子结构与光谱，作为附篇，第八章给出了关于固体物理的一些知识，第九章为原子核物理简介。
除正文外，书中有内容较为广泛的附录，以及思考题和习题，读者从中可以更多地了解原子物理的新发展，体会到综合运用基础物理知识、联系实际、思索问题和解决问题的乐趣。
《原子物理（第2版）》可作为综合大学理工科的基础物理教材，也可以作为其他高等院校和中学物理教师的教学或自学参考读物。

目录

第一章 量子力学以前的原子物理学
1.1 玻尔理论以前的原子物理学
1.2 玻尔理论
1.3 弗兰克一赫兹实验
1.4 玻尔理论的推广和意义
1.5 关于光谱产生的机制
附录A 关于黑体辐射
附录B 关于爱因斯坦系数
思考题
习题

第二章 量子力学初步
2.1 物质的二象性、概率波与量子态
2.2 薛定谔方程
2.3 量子力学中的一些理论和方法
2.4 用薛定谔方程求解氢原子问题
2.5 量子跃迁
2.6 氢原子结构的进一步讨论
附录C 关于量子跃迁的一些计算
思考题
习题

第三章 碱金属原子结构及光谱
3.1 碱金属原子光谱与能级
3.2 自旋轨道相互作用
3.3 碱金属原子能级和谱线的精细结构
3.4 碱金属原子能级的超精细结构和同位素移位
思考题
习题

第四章 复杂原子的能级结构和光谱
4.1 原子的壳层结构
4.2 两个价电子的原子结构和光谱
4.3 复杂原子能级结构的一般规律
4.4 原子的电离能级和X射线谱
4.5 原子的光电子能谱和俄歇电子能谱
附录D 等效电子组成的Ls耦合能态
附录E 关于X射线的若干知识
思考题
习题

第五章 磁场中的原子
5.1 原子的磁性
5.2 原子光谱的塞曼效应
5.3 磁共振
附录F 关于原子在外场中的行为
附录G 原子(分子)频率标准
附录H 关于核磁共振
思考题
习题

第六章 原子与电磁场的相互作用
6.1 辐射场与原子共振相互作用的经典理论
6.2 量子振荡与微波激射
6.3 激光
6.4 微观粒子的电磁陷俘
6.5 原子的激光操控与陷俘
附录I 关于核磁共振的经典理论
附录J 消多普勒谱
附录K 激光稳频与光频测量
附录L 关于量子计算的一些补充
思考题
习题

第七章 分子结构与光谱
7.1 分子的形成
7.2 分子的能级与光谱
7.3 拉曼散射和非线性光学效应
思考题
习题

第八章 附第一——固体物理学的一些知识
8.1 固体结构
8.2 品格振动
8.3 晶体的能带结构
8.4 半导体

第九章 附篇二——原子核物理简介
9.1 原子的放射性
9.2 原子核的结构
9.3 核反应、核裂变和核聚变
附表一 元素周期表
附表二 本书常用的物理常数表
附表三 能量换算因子表
部分思考题注释
部分习题答案或解

前言/序言

　　本书在内容更新方面，继续第一版的精神，进一步增加与“原子与辐射场的相互作用”有关的材料。回顾近十年间，又有三次诺贝尔物理学奖被授予与原子物理研究密切相关的科学家，他们的工作，包含原子的冷却和囚禁、玻色一爱因斯坦凝聚、高分辨激光光谱、光波频率的测量等方面。一位初学者，如果具有初步的原子与场的相互作用方面的知识，想对这些新的发展有一点浅近的了解，不是不可能的。基于这种认识，本书在第二章 “量子力学初步”中，增加了“量子跃迁”一节，重点在介绍孤立的、自发发射可以忽略的原子与辐射场的相互作用，引进拉比跃迁、能态的制备等知识，然后以简化的方式过渡到气体原子的稳态吸收问题。我们认为，初学者有了这些知识后，将容易理解不少原子物理的新发展，对以后学习物理也会有所帮助。当然，这还是一次试验，请识者与读者指正。
　　有了上述知识，在其后几章中得以增加有关原子、离子的陷俘与操控问题，以及若干新的重要应用。
　　又为了适应教学的需要，增加了“原子核物理简介”一章，以备选用。
　　如以本书作为主要教材，则对新增内容的取舍，可根据课程的基本要求来确定。
　　北京大学信息科学技术学院量子电子学研究所的王义遒、董太乾两教授，长期从事原子、离子的冷却、储存，以及原子频标的研究。以上关于在原子物理课程方面的改革意见，是我们三人的共识。书中新增加的部分内容，即来自他们两位及其合作者的工作。我做的事，就是将新增加的内容“普通物理化”。
　　新增加的“原子核物理简介”和“量子跃迁”书稿曾请教过王正平教授。有关核裂变问题曾请教过黄祖洽教授，特在此致谢。书后附有习题的部分解答，感谢王延辉博士为此付出了辛勤的劳动。
　　在本书编辑过程中，王剑飞和孙琰两位编辑深入细致的工作，使书稿得到不少的改进，专此致谢。

经典力学导论：探寻宏观世界的运动规律 第一版 绪论 自古以来，人类对世界运行规律的探索从未停歇。从亚里士多德对物体运动的朴素观察，到伽利略对理想斜面实验的精妙设计，再到牛顿以三大定律和万有引力定律构建起宏伟的经典力学体系，我们对宏观世界中物体如何受力、如何运动的理解达到了一个前所未有的高度。然而，这个体系的建立并非一蹴而就，它凝聚了无数先驱者们深刻的洞察与严谨的数学工具。《经典力学导论》旨在系统梳理和深入剖析这一经典理论框架，为读者提供一个坚实的基础，去理解从行星轨道到日常生活中抛体运动的普遍适用法则。 本书的编写初衷，是希望引导学习者超越机械地套用公式的表面操作，真正理解每一定律背后的物理意义和数学结构。我们相信，物理学的魅力不仅在于预测现象，更在于揭示现象背后的统一性与和谐之美。 第一部分：质点动力学——运动学的基石 在经典力学体系中，我们首先将研究对象简化为理想化的“质点”。质点的概念是分析复杂系统运动的起点，它使得我们可以运用微积分工具来描述瞬时速度和加速度。 第一章：运动的描述与坐标系 本章将详细介绍描述物体位置、速度和加速度的数学工具。我们将从最直观的笛卡尔坐标系入手，随后引出在处理曲线运动时更为方便的自然坐标系（包括切向和法向分量）。向量分析是本章的核心，理解如何在不同坐标系下正确地表示和变换运动矢量，是后续学习的基础。我们还将简要讨论相对运动的概念，特别是伽利略变换在低速情况下的适用性，为后续引入更深层次的相对性思想埋下伏笔。 第二章：牛顿运动定律的严谨阐述 牛顿定律是经典力学的灵魂。本章将不再停留在中学阶段的简单陈述，而是深入探讨其内在的物理含义： 1. 第一定律（惯性定律）： 阐述了惯性参考系的概念，这是力学分析的必要前提。我们将探讨如何通过实验来识别惯性系，并分析在非惯性系中引入惯性力（如科里奥利力和离心力）的必要性。 2. 第二定律（$mathbf{F}=mmathbf{a}$）： 我们将详细讨论质量（惯性质量）的定义，以及力作为矢量是如何与物体的加速度相关联的。本节还将引入动量（冲量）的概念，并展示动量定理在处理碰撞和爆炸问题中的优越性。 3. 第三定律（作用与反作用）： 讨论了作用力与反作用力之间总是同时出现、大小相等、方向相反的特性，并澄清了常见的误解，例如作用力和反作用力不能相互抵消。 第三章：功、能与守恒定律 能量是物理学中最深刻的概念之一。本章将经典力学中的能量概念系统化： 功的定义与变力做功： 通过对路径积分的引入，精确定义变力所做的功。 动能定理： 建立功与动能变化之间的定量关系。 保守力与势能： 引入保守力的概念，并定义与之相伴的势能函数。我们将分析重力场和弹性力场中的势能。 机械能守恒定律： 在没有非保守力做功的理想条件下，机械能是恒定的。本章将通过大量实例（如弹簧振子、理想化的行星运动）来展示守恒定律的强大威力。 第二部分：深入系统动力学——拉格朗日与哈密顿方法 当处理涉及约束的复杂多体系统或需要从能量角度审视问题的场合时，牛顿定律的直接应用会变得异常繁琐。此时，解析力学的优势便显现出来。 第四章：约束与广义坐标 真实世界中的物体运动往往受到各种几何或代数关系的限制，即“约束”。本章将区分完整约束和非完整约束，并重点讨论如何通过引入“广义坐标”来消除或简化这些约束，从而有效减少描述系统状态所需的独立变量数量。 第五章：拉格朗日力学 拉格朗日力学是基于能量原理建立起来的动力学理论。本章的核心是引入拉格朗日函数 $L = T - V$（动能 $T$ 减去势能 $V$）。 达朗贝尔原理： 这是连接静力学平衡与动力学方程的桥梁，它将动力学问题转化为一个瞬时平衡问题。 欧拉-拉格朗日方程： 基于最小作用量原理（或达朗贝尔原理），推导出描述系统在广义坐标下运动的二阶微分方程组。我们将用双摆、连接的滑块等经典例子来展示拉格朗日方程如何简洁地处理复杂的约束运动。 第六章：守恒量的发现与哈密顿力学 拉格朗日力学揭示了系统对称性与守恒量之间的深刻联系——诺特定理。本章将系统地探讨： 循环坐标与守恒量： 如果拉格朗日函数不显含某个广义坐标，则与之对应的广义动量守恒。 哈密顿力学： 通过勒让德变换，我们将坐标和速度（$mathbf{q}, dot{mathbf{q}}$）转换为坐标和动量（$mathbf{q}, mathbf{p}$）。本章将推导出一组一阶微分方程——哈密顿正则方程。哈密顿量 $H$（通常是总机械能）在特定条件下保持不变。哈密顿力学不仅是拉格朗日力学的另一种表述，更是量子力学和统计力学的基础。 第三部分：进阶专题与应用 第七章：刚体运动学与动力学 刚体是内部相互距离保持不变的理想化物体。本章将刚体运动分解为质心平动和绕质心转动两部分来处理。 转动惯量： 刚体转动中的“惯性”量度，以及平行轴定理的应用。 转动定律： 阐述了力矩与角动量变化率之间的关系，这是牛顿第二定律在转动情况下的推广。 角动量守恒： 在没有外力矩作用时，角动量是守恒的，这在陀螺仪和天体物理中有着关键的应用。 第八章：微扰理论与近似方法 在实际问题中，许多系统无法被精确求解，需要依赖近似方法。本章介绍两种重要的微扰技术： 定态微扰理论： 当系统偏离一个可精确求解的“零阶”系统时，用于计算能量和本征函数的修正项。 含时微扰理论： 用于处理随时间变化的外部影响，这是理解辐射和散射过程的初步工具。 结论 《经典力学导论》的构建，遵循了从具体到抽象、从直观到严谨的逻辑链条。通过对牛顿力学的扎实掌握，结合拉格朗日和哈密顿力学提供的强大数学工具，读者将能够驾驭绝大多数宏观尺度下的动力学问题。本书不仅是学习物理学的阶梯，更是培养严密逻辑思维和建模能力的训练场。掌握了这些原理，我们便能以更深刻的视角去审视自然界中和谐、精确的运动法则。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《原子物理（第2版）》，我最初的期待是它能像一本精美的画册，用图解和生动的语言，将那些抽象又迷人的原子世界呈现在眼前。毕竟，我一直觉得物理学，尤其是原子物理，听起来就充满了神秘感和视觉冲击力。我设想中的这本书，会有一张张令人惊叹的原子结构示意图，色彩斑斓，仿佛能让我看到电子围绕原子核旋转的轨迹，感受到量子跃迁时的光芒。它应该能用通俗易懂的比喻，把海森堡不确定性原理、薛定谔方程这些看似高深的理论，转化为我能理解的“游戏规则”，就像理解一个神奇的魔法世界。我特别希望它能讲讲原子光谱的形成，解释为什么每种元素都有自己独特的“指纹”，以及这些指纹在天文学研究中的重要性，是不是能看到遥远星系的光谱，就像是在辨认它们的身份一样？这本书的封面设计也让我觉得它应该是一本适合碎片化阅读的读物，也许在午后的阳光下，泡上一杯咖啡，随手翻开一页，就能领略到原子物理的魅力，不经意间就能get到一些新的知识点，然后会心一笑，感叹科学的神奇。我期待它能激发我对这个微观世界的更多好奇心，甚至可能想要去了解一些相关的科普纪录片，或者搜索更多关于原子核物理、量子力学的入门知识。

评分☆☆☆☆☆

拿到《原子物理（第2版）》这本书，我立刻感觉到了它身上散发出的那种严谨的学术气息。我猜测这本书的内容会非常详实，就像是一份详尽的知识宝典，适合那些想要系统学习原子物理的读者。我设想这本书的结构会非常清晰，可能按照历史发展脉络或者理论逻辑顺序来展开。它可能会从经典物理的原子观讲起，然后过渡到早期量子论的出现，比如普朗克的量子假说和爱因斯坦的光子理论。接着，它会深入介绍量子力学的基本原理，例如波函数、算符、不确定性原理等等，并详细阐述如何用量子力学来描述原子结构。我特别期待它能详细讲解氢原子光谱的理论计算，以及如何扩展到多电子原子。此外，关于原子核的性质，比如核力、放射性衰变、核反应等内容，我也希望能在这本书中找到深入的探讨。这本书的篇幅可能相当可观，每一个章节都会有丰富的理论推导和例题解析，对于需要深入研究或者考试准备的读者来说，应该是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《原子物理（第2版）》这本书的包装和整体风格，让我联想到了一些非常经典的学术著作，那种沉甸甸的、充满知识分量的感觉扑面而来。我脑海里浮现的是那种需要静下心来，一点点啃读的学术教材，扉页上可能印着严谨的学术声明，目录里充斥着各种专业术语，比如“角动量算符”、“哈密顿量”、“微扰理论”之类的。我预感这本书的论述会非常严谨，逻辑清晰，每一个概念的引入都会有详实的推导过程，每一个公式的出现都会伴随着严密的解释。我期待它能详细阐述量子力学中的基本假设，以及这些假设是如何构建起整个原子物理大厦的。关于原子光谱的精细结构，它应该会深入讲解塞曼效应、斯塔克效应等现象，并给出相应的理论解释。我希望它能带领我走进原子核物理的领域，探讨原子核的结构、核力、放射性衰变等重要内容，甚至可能会涉及一些核反应堆的工作原理或者核能的应用。这本书可能会更侧重于理论推导和数学模型的建立，对于那些真正想要深入理解原子物理底层逻辑的读者来说，应该是一份宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

《原子物理（第2版）》这本书在我眼中，更像是一扇通往微观世界奇妙旅程的入口，只不过这扇门可能需要一把“知识的钥匙”才能打开。我预想这本书的风格会比较严谨，但又不会过于枯燥，可能会用一些形象的比喻来帮助读者理解那些难以捉摸的量子现象。我期待它能从经典物理的局限性讲起，引出量子理论的诞生，比如黑体辐射、光电效应等历史性的实验证据。然后，它会逐步介绍量子力学的基本概念，例如波粒二象性、量子叠加态、量子纠缠等，并用相对易懂的方式解释这些概念的含义。我希望书中会包含一些著名的原子模型，比如玻尔模型、索末菲模型，并重点介绍其量子力学的发展，比如原子轨道的概念，以及电子云的概率解释。关于原子光谱，我期待它能详细解释不同元素的光谱线是如何产生的，以及如何利用光谱来分析物质的成分和状态。这本书可能会涉及一些原子核的初步知识，比如质子、中子、电子的构成，以及放射性现象的简单介绍，为读者构建一个初步的原子物理知识体系。

评分☆☆☆☆☆

拿到《原子物理（第2版）》，我的第一反应是它绝对不是那种可以随手翻翻的轻松读物。它的名字就带着一种沉重的学术气息，我估计里面的内容会相当硬核，充斥着各种公式、定理和证明。我设想的这本书，就像是大学物理系本科生或者研究生的必修教材，需要具备一定的数学基础，特别是微积分、线性代数和复变函数等。我期待它能详细讲解量子力学的数学框架，例如波函数、算符、本征值和本征态等概念，并逐步推导出薛定谔方程。在原子模型方面，它应该会从玻尔模型开始，然后过渡到更精确的量子力学原子模型，深入探讨电子的轨道角动量、自旋角动量，以及它们之间的耦合。我特别好奇这本书会不会涉及原子光谱的精细结构，比如双重线、三重线是如何形成的，以及如何用量子力学来解释这些现象。此外，关于原子核的性质，比如核力的性质、核能的来源、以及核反应等内容，我也希望能在这本书中找到深入的讲解。这本书很可能需要反复阅读和思考，才能真正消化其中的知识。

评分☆☆☆☆☆

蛮好的，和图书馆的一样

评分☆☆☆☆☆

送货挺快的，拿到书质量也不错。。

评分☆☆☆☆☆

很多内容讲的模棱两可

评分☆☆☆☆☆

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差不多 原价买的

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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