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一 什么是量子力学 1

量子力学 1

原子的能级 3

电子的波性 3

殊途同归 4

量子力学和经典力学 4

量子力学和原子世界 5

二 微观世界 6

原子世界 6

高能微观世界 8

三 是波，还是粒子 10

肉眼能看到的微观粒子 10

光的波粒二象性 10

电子也有波性吗 18

量子力学的诞生 21

四 薛定谔方程 23

给自由电子找一个波方程 23

波函数 26

波函数的物理意义 28

五 谐振子——微观的振动 31

环境 31

薛定谔方程 32

化简 33

波函数 34

对于能量量子化的说明 39

量子理论的诞生 44

本节数学补充 44

六 算符进入了量子力学 49

位置平均值 49

动量平均值 50

算符来了 53

对易关系 54

其他物理量的算符 55

本征函数和本征值 56

本节数学补充 58

七 角动量量子化了 60

轨道角动量算符 60

本征函数和本征值 63

轨道角动量的量子化 66

本征函数的空间图像 67

叠加原理的作用 72

电子的自旋 75

1．角动量的三个分量互相不可对易的证明 77

2．Y_(lm)(θ，φ)的递推公式 77

本节数学补充 77

3．自旋算符反对易关系(7.16)式的证明 78

4．S_x、S_y对自旋态X±的作用 78

八 氢原子 81

氢原子的构成 81

氢原子的物理模型 82

薛定谔方程 83

氢原子的不同状态 85

氢原子的能级 87

氢光谱 90

径向函数的图线 93

电子的全波函数 96

类氢原子 97

本节数学补充 97

1．(8.5)式的证明 97

2．径向函数的递推公式 98

九 电子云 100

电子概率的空间分布 101

电子云在转动 110

氢原子的轨道磁矩 112

波函数的空间分布 114

网格图和等概率线图 116

本节数学补充 120

十 玻尔理论——历史的回顾 124

人们认识氢原子的历程 124

玻尔的假设 126

氢原子的玻尔模型 127

玻尔模型的进一步改进 129

玻尔的贡献 131

十一 太阳中发现的原子 134

粒子全同性原理 135

氦原子的波函数 136

泡利不相容原理 139

氦原子的能级 140

氦原子的光谱 144

本节数学补充 145

十二 原子是怎样构成的 148

原子 148

原子的构成 149

原子组态 155

惰性气体 157

碱金属原子 158

碱金属原子的自旋轨道相互作用 164

碱金属原子能级的分裂 168

碱金属原子的光谱 171

氢原子光谱的精细结构 173

玻尔理论对l简并解除的解释 174

本节数学补充 175

1．支壳层填满时电荷分布具有球对称性的证明 175

2．H与J_z对易的证明 176

3．L_x和L_y、对Y_(lm)(θ，Φ)的作用 176

4．表12.2的证明 181

十三 原子的家谱 184

电子组态与元素的性质 184

元素电子组态表 187

元素的周期性 194

元素周期表 195

最早的周期表 197

十四 原子怎样结合成分子 201

化学键 202

能量最小原理 202

离子键 203

共价键 204

氢分子离子 205

系统能量随r的变化 210

氢分子 213

十五 共价键 215

σ键和π键 217

双原子分子 223

水和氨 226

十六 神奇的碳原子 229

杂化状态 229

sp~3杂化态 230

sp~2杂化态 235

sp杂化态 240

十七 结束语 243