Обложка Измайлов Г.Н., Озолин В.В. Квантовая физика: Основы квантовой механики. Атомная физика. Твердое тело. Физика ядра и элементарных частиц. Формализмы и альтернативные формулировки квантовой механики
Id: 287989
999 руб.

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА:
Основы квантовой механики. Атомная физика. Твердое тело. Физика ядра и элементарных частиц. Формализмы и альтернативные формулировки квантовой механики

Квантовая физика: Основы квантовой механики. Атомная физика. Твердое тело. Физика ядра и элементарных частиц. Формализмы и альтернативные формулировки квантовой механики
URSS. 2022. 304 с. ISBN 978-5-9519-3302-7.
Типографская бумага
  • Твердый переплет

Аннотация

В классической физике существует две формальные теории для описания физически явлений. Первая — механика — имеет дело с движением частиц. Вторая — электромагнитная теория — рассматривает электрические и магнитные поля. Связь полей E⃗, B⃗ и заряженной частицы q, движущейся со скоростью v⃗, выражается формулой Г. Лоренца для силы взаимодействия F⃗ = q(E⃗ + v⃗ × B⃗ ). При этом можно предсказать, когда будет находиться именно эта частица именно в этой... (Подробнее)


Содержание
Предисловие8
Часть I. Основы квантовой физики15
Глава 1. Тепловое излучение. Гипотеза Планка15
1.1. Тепловое излучение15
1.2. Характеристики излучения и поглощения16
1.3. Законы теплового излучения. Модели абсолютно черного тела17
1.4. Гипотеза Планка. Формула Планка23
Глава 2. Кванты излучения. Фотоэффект. Эффект Комптона31
2.1. Внешний фотоэффект32
2.2. Тормозное излучение34
2.3. Эффект Комптона36
2.4. Давление света38
2.5. Вероятностный характер распространения фотонов39
Глава 3. Частицы как волны42
3.1. Гипотеза де Бройля42
3.2. Соотношение неопределенностей Гейзенберга47
Часть II. Основы квантовой механики движения частицы55
Глава 4. Волновая функция. Уравнение Шре?дингера. Примеры решения55
4.1. Волновая функция, ее свойства55
4.2. Статистический смысл волновой функции. Амплитуда вероятности. Плотность вероятности61
4.3. Уравнение Шре?дингера62
4.4. Движение частицы в потенциальной яме66
Глава 5. Туннельный эффект. Гармонический осциллятор74
5.1. Прохождение частицы через потенциальные барьеры (широкий и узкий) с энергией частиц больше и меньше высоты потенциального барьера. «Туннельный эффект»74
5.2. Гармонический осциллятор, уравнение Шре?дингера для него. Собственные значения энергии гармонического осциллятора80
Часть III. Атомная физика85
Глава 6. Атомные спектры85
6.1. Атом водорода в квантовой механике86
6.2. Уравнение Шре?дингера для атома водорода86
6.3. Физическое содержание решения уравнения Шре?дингера87
6.4. Собственные значения оператора энергии электрона в атоме водорода88
6.5. Квантовые числа и их физический смысл88
6.6. Орбитальный момент импульса и орбитальный магнитный момент электрона89
6.7. Квантование проекции момента импульса89
6.8. Явление пространственного квантования90
6.9. Основное состояние электрона в атоме водорода90
6.10. Спин электрона91
6.11. Полный механический и магнитный момент электрона92
6.12. Понятие о вырождении94
6.13. Символика обозначения квантовых состояний электрона и атома95
Глава 7. Принцип Паули. Таблица Менделеева. Закон Мозли98
7.1. Современные формулировки постулатов Бора98
7.2. Спектр излучения атома водорода. Формула Бальмера99
7.3. Принцип Паули101
7.4. Распределение электронов по состояниям101
7.5. Периодическая таблица Менделеева102
7.6. Рентгеновское излучение, его природа103
7.7. Закон Мозли105
Глава 8. Молекулярные спектры107
8.1. Молекулы. Виды связей атомов107
8.2. Энергетические уровни молекул109
8.3. Молекулярные спектры113
Глава 9. Лазерное излучение119
9.1. Спонтанное и вынужденное излучение и поглощение119
9.2. Принцип работы лазера122
9.3. Свойства лазерного излучения125
Часть IV. Твердое тело127
Глава 10. Модель Кронига—Пенни127
10.1. Кристаллические и аморфные тела127
10.2. Электроны в периодическом поле сил128
10.3. Образование энергетических зон в кристаллическом твердом теле131
10.4. Динамика электрона в кристаллической решетке. Эффективная масса электрона133
Глава 11. Статистика Ферми—Дирака137
11.1. Статистический метод138
11.2. Элементы квантовой статистики Ферми—Дирака. Распределение электронов по энергиям139
Глава 12. Тепловые свойства кристаллов144
12.1. Тепловые свойства твердых тел. Зависимость теплоемкости твердых тел от температуры144
12.2. Модель классического гармонического осциллятора. Закон Дюлонга и Пти145
12.3. Эйнштейновская теория теплоемкости решетки146
12.4. Дебаевская теория теплоемкости решетки148
12.5. Понятие о фононах152
12.6. Теплоемкость металлов вблизи абсолютного нуля. Теплоемкость электронов проводимости в металлах153
12.7. Квантово-статистическое распределение Бозе—Эйнштейна156
Глава 13. Электропроводность кристаллов160
13.1. Начала квантовой теории электропроводности металлов, изоляторов и полупроводников160
13.2. Металлы, изоляторы, полупроводники в квантовой теории161
13.3. Зависимость проводимости твердых тел от температуры169
13.4. Фотопроводимость, ее закономерности172
13.5. Работа p-n-перехода173
13.6. Солнечная батарея177
13.7. Светодиод — p-n-переход как источник фотонов178
Глава 14. Сверхпроводимость180
14.1. Сверхпроводимость180
14.2. Квантование магнитного потока189
14.3. Эффект Джозефсона. СКВИДы190
14.4. Эффект Холла193
14.5. Квантовый эффект Холла. Дробный заряд электрона194
Часть V. Ядерная физика199
Глава 15. Атомное ядро. Энергия связи. Модели ядра199
15.1. Атомное ядро. Состав ядра. Изотопы200
15.2. Ядерные взаимодействия, их свойства203
15.3. Энергия связи204
15.4. Способы выделения энергии ядра205
15.5. Модели ядра207
Глава 16. Радиоактивность. Ядерные реакции209
16.1. Естественная и искусственная радиоактивность209
16.2. Закон радиоактивного распада. Его статистические свойства210
16.3. Альфа-, бета-, гамма-распады, их природа, свойства альфа-, бета-, гамма-излучений212
16.4. Ядерные реакции218
16.5. Реакции деления, реакции синтеза220
Часть VI. Физика элементарных частиц227
Глава 17. Стандартная Модель227
17.1. Стандартная Модель физики элементарных частиц, фундаментальные взаимодействия и частицы229
17.2. Взаимодействия230
17.3. Частицы236
Часть VII. Приложения245
Приложение 1. Лагранжев и гамильтонов формализм245
Приложение 2. Центральное поле сил249
Приложение 3. Атом с одним электроном (водородоподобный атом)258
Приложение 4. Физический смысл квантовых чисел n, l, m, s266
4.1. Энергетическое вырождение267
4.2. Вероятности нахождения электрона в атоме269
4.3. Угловые плотности вероятности272
4.4. Векторная модель атома и пространственное квантование272
4.5. Магнитные свойства атомов. Спин электрона276
Приложение 5. Излучение атома. Принцип запрета Паули278
5.1. Излучение атома278
5.2. Принцип запрета Паули280
Приложение 6. Альтернативные формулировки квантовой механики282
6.1. До матричной механики282
6.2. Матричная формулировка283
6.3. Волновая формулировка288
6.4. Метод интегралов по траекториям289
6.5. Квантовая теория поля291
6.6. Формулировка квантовой механики с помощью мультивселенных294
6.7. Проверка теории296
6.8. Успехи ММИ297

Об авторах
Измайлов Георгий Николаевич
Доктор физико-математических наук, профессор. Окончил физический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова. В 1997 г. защитил докторскую диссертацию по экспериментальной физике. Основные научные интересы: физика плазмы, электродинамика, теория гравитации, гравитационные волны, солнечное излучение, аксионы. Автор более 100 научных публикаций.
Озолин Владимир Викторович
Кандидат технических наук. Доцент кафедры физики Московского авиационного института (МАИ). Окончил физический факультет Ленинградского государственного университета. Область научных интересов: измерение энергетических характеристик электромагнитного излучения, лазерные интерферометры.