• Язык
 

Основы нерелятивистской квантовой механики: учебное пособие

Дисциплина: Квантовая механика

Жанр: Учебники и учебные пособия для ВУЗов

Рекомендовано УМО по образованию в области подготовки педагогических кадров в качестве учебного пособия для осуществления образовательной деятельности по направлению 44.03.01 (44.03.05) «Педагогическое образование»

ISBN: 978-5-9221-1710-4

Москва: Физматлит, 2017

Объем (стр):143

 

Постраничный просмотр для данной книги Вам недоступен.

Книга доступна только по подписке.

Аннотация

Учебное пособие посвящено последовательному изложению вопросов нерелятивистской квантовой механики, которые лежат в основе ее многочисленных приложений. Рассматриваются корпускулярно-волновые свойства микрообъектов, математический аппарат и аксиоматика квантовой механики, уравнение
Шрёдингера и его основные следствия, одномерное движение и движение частицы в центрально-симметричном поле, приближенные методы квантовой механики, спин электрона и ряд обусловленных им эффектов, системы тождественных частиц, периодическая система элементов Д.И. Менделеева, некоторые вопросы квантовой теории молекул. Ко всем разделам пособия даны условия практических заданий и ответы к ним.
Для студентов бакалавриата и магистратуры, обучающихся по физическим и педагогическим специальностям, а также учителей физики общеобразовательных учреждений, работающих в классах с углубленным изучением дисциплины.

Содержание

Введение. Предмет нерелятивистской квантовой механики 5
Глава I. Корпускулярно-волновой дуализм 6
§ 1. Экспериментальные и теоретические предпосылки возникновения квантовой механики 6
§ 2. Гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц и ее экспериментальное подтверждение 8
§ 3. Соотношения неопределенностей Гейзенберга и следствия из них 11
Глава II. Основные понятия квантовой механики 15
§ 1. Основы теории линейных эрмитовых операторов 15
§ 2. Волновая функция частицы и ее физический смысл. Условие нормировки. Принцип суперпозиции состояний 19
§ 3. Постулаты квантовой механики 22
§ 4. Условие одновременной измеримости физических величин. Полный набор 25
Глава III. Уравнение Шрёдингера 28
§ 1. Стационарное и общее уравнения Шрёдингера 28
§ 2. Оптико-механическая аналогия. Предельный переход к классической механике. Принцип соответствия 31
§ 3. Принцип причинности в квантовой механике 33
§ 4. Плотность потока вероятности. Закон сохранения вероятности 34
§ 5. Формула для производной оператора по времени. Законы сохранения в квантовой механике 36
§ 6. Теорема Эренфеста 39
Глава IV. Одномерные квантово-механические задачи 41
§ 1. Волновые функции и энергетический спектр свободной частицы 41
§ 2. Задача о движении частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме 43
§ 3. Туннельный эффект. Коэффициент прозрачности барьера 45
§ 4. Холодная эмиссия электронов из металлов 48
§ 5. Линейный гармонический осциллятор 51
Глава V. Движение в центрально-симметричном поле 57
§ 1. Собственные функции и спектр оператора квадрата момента импульса. Орбитальное квантовое число. Проекция орбитального момента импульса на выделенное в пространстве направление. Магнитное квантовое число 57
§ 2. Решение уравнения Шрёдингера для частицы в центрально-симметричном поле методом разделения переменных. Уравнения для радиальной и угловой частей волновой функции 60
§ 3. Водородоподобный атом, его энергетический спектр и волновые функции. Классификация состояний водородоподобного атома 62
§ 4. Распределение плотности вероятности для электрона водородоподобного атома в сферических координатах 64
Глава VI. Приближенные методы квантовой механики 67
§ 1. Стационарная теория возмущений в отсутствие вырождения 67
§ 2. Атом гелия в основном состоянии 70
§ 3. Нестационарная теория возмущений (теория квантовых переходов). Правила отбора для осциллятора и электрона водородоподобного атома 71
§ 4. Квазиклассическое приближение 75
§ 5. Упругое рассеяние частицы в центрально-симметричном поле. Борновское приближение 80
§ 6. Формула Резерфорда 83
Глава VII. Спин 86
§ 1. Спин электрона и экспериментальные доказательства его существования 86
§ 2. Волновая функция электрона с учетом спина. Матрицы Паули 89
§ 3. Правила сложения моментов импульса в квантовой механике. Полный момент импульса атома. Классификация атомных состояний 93
§ 4. Магнитный момент атома. Множитель Ландé 95
§ 5. Эффект Зеемана 98
Глава VIII. Системы тождественных частиц 102
§ 1. Принципы неразличимости (тождественности) одинаковых частиц 102
§ 2. Периодическая система элементов Менделеева 106
Глава IX. Молекулы 111
§ 1. Энергетический спектр двухатомной молекулы 111
§ 2. Молекула водорода. Обменное взаимодействие и химическая связь 114
§ 3. Ван-дер-ваальсова связь 118
Задачи 122
Ответы 135
Список литературы 142

Рекомендации материалов по теме: нет