原子物理学学习指导与习题解答

本书是褚圣麟所编写的 《原子物理学》（第二版） 的配套教学辅助书。本书遵 循主教材的内容框架，梳理 总结了每一章节的基本概念 、重点内容和方法，使读者 能快速地了解和领会原子物 理学的主要物理思想、核心 物理概念和重点物理实验， 以提高学习效率。同时，为 了提高读者应用计算机技术 解决物理问题的能力，本书 习题的解答过程，除了给出 解题思路之外，还尽可能地 在Jupyter Notebook中使用 Python编程语言来完成。本 书的一些章节给出了相应的 扩展阅读材料，供对该课程 有兴趣的读者自行阅读。本 书可作为高等学校本科物理 学类专业原子物理学课程的 教辅用书，也可供采用其他 原子物理学教材的读者参考 。

第一章 原子的基本状况 1.1 主要内容 1.1.1 原子的质量和大小 1.1.2 原子的核式结构 1.1.3 同位素 1.2 课后习题参考解答 1.3 扩展阅读 第二章 原子的能级和辐射 2.1 主要内容 2.1.1 光谱——研究原子结构的重要途径之一 2.1.2 氢原子的光谱和原子光谱的一般情况 2.1.3 玻尔的氢原子理论和关于原子的普遍规律 2.1.4 类氢离子的光谱 2.1.5 弗兰克-赫兹实验与原子能级 2.1.6 量子化通则 2.1.7 电子的椭圆轨道和氢原子能量的相对论效应 2.1.8 施特恩-格拉赫实验与原子空间取向的量子化 2.1.9 原子的激发和辐射激光原理 2.1.10 对应原理和玻尔理论的地位 2.2 课后习题参考解答 2.3 扩展阅读 第三章 量子力学初步 3.1 主要内容 3.1.1 物质的二象性 3.1.2 不确定关系 3.1.3 波函数及其物理意义 3.1.4 薛定谔波动方程 3.1.5 量子力学问题的几个简例 3.1.6 量子力学对氢原子的描述 3.2 课后习题参考解答 3.3 扩展阅读 第四章 碱金属原子和电子自旋 4.1 主要内容 4.1.1 碱金属原子的光谱 4.1.2 原子实的极化和轨道的贯穿 4.1.3 碱金属原子光谱的精细结构 4.1.4 电子自旋与轨道运动的相互作用 4.1.5 单电子辐射跃迁的选择定则 4.1.6 氢原子光谱的精细结构与兰姆移位 4.2 课后习题参考解答 4.3 扩展阅读 第五章 多电子原子 5.1 主要内容 5.1.1 氦及元素周期表第二主族元素的光谱和能级 5.1.2 具有两个价电子的原子态 5.1.3 泡利原理与同科电子 5.1.4 复杂原子光谱的一般规律 5.1.5 辐射跃迁的普用选择定则 5.1.6 原子的激发和辐射跃迁的一个实例——氦氖激光器 5.2 课后习题参考解答