Читать онлайн «Атомная физика. Часть 1. Основы квантовой механики: Учебное пособие»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНООГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ К. К. БОЯРСКИЙ, А. В. СМИРНОВ, С. К. СТАФЕЕВ АТОМНАЯ ФИЗИКА Часть 1 Основы квантовой механики Учебное пособие Санкт-Петербург 2007  УДК 530. 1 Боярский К. К. , Смирнов А. В. , Стафеев С. К. Атомная физика часть 1. Основы квантовой механики. Учебное пособие. СПб: СПбГУИТМО, 2007. – 64 с. В рамках курса общей физики представлены разделы, относящиеся к экс- периментальным и теоретическим предпосылкам возникновения современной науки о явлениях микромира: физика теплового излучения, радиоактивность, дифракция электронов. Изложены основы операторного метода квантовой ме- ханики. Получены и обсуждены решения квантовомеханических задач о дви- жении микрочастиц в одномерных полях разного вида. Для студентов второго курса всех технических специальностей. Печатается по решению Ученого Совета ЕНФ. Протокол № 6 от 27 февраля 2007 г. В 2007 году СПбГУ ИТМО стал победителем конкурса инновационных образо- вательных программ вузов России на 2007–2008 годы. Реализация инновацион- ной образовательной программы «Инновационная система подготовки специа- листов нового поколения в области информационных и оптических техноло- гий» позволит выйти на качественно новый уровень подготовки выпускников и удовлетворить возрастающий спрос на специалистов в информационной, опти- ческой и других высокотехнологичных отраслях экономики. © Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики (технический), 2007 © К. К. Боярский, А. В. Смирнов, С. К. Стафеев, 2007  Оглавление Глава 1. Квантовая теория излучения... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 4 1. 1. Законы теплового излучения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 4 1. 2. Формула Планка... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 9 1. 3. Спонтанное и вынужденное излучение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 11 1. 4. Квантовые эффекты в оптике ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 14 Глава 2. Модель атома Резерфорда-Бора ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 18 2. 1. Опыты Резерфорда... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 18 2. 2. Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20 2. 3. Боровская теория атома водорода ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 22 2. 4. Энергетические уровни водорода. Спектральные серии... ... ... ... ... 24 Глава 3. Волновые свойства вещества ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 30 3. 1. Волны де Бройля ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 30 3. 2.