Атомная физика

Борн М.

Table of contents :
ОГЛАВЛЕНИЕ: Предисловие к русскому переводу (5). Предисловие к седьмому изданию (6). Предисловие (7). Глава I. Кинетическая теория газов (9). § 1. Атомистическая теория в химии (9). § 2. Основные предположения кинетической теории газов (11). § 3. Вычисление давления газа (13). § 4. Температура газа (15). § 5. Теплоемкость (17). § 6. Закон распределения по энергиям и скоростям (18). § 7. Длина свободного пробега (27). § 8. Определение числа Авогадро (29). Глава II. Элементарные частицы (34). § 1. Прохождение электрического тока сквозь разреженные газы (34). § 2. Каналовые и анодные (положительно заряженные) лучи (38). § 3. Рентгеновские лучи (40). § 4. Радиоактивные излучения (41). § 5. Гипотеза Проута. Изотопия. Протон (50). § 6. Нейтрон (57). § 7. Космические лучи. Позитроны (58). § 8. Мезоны и ядерные силы (62). Глава III. Атом и его ядро (69). § 1. Теория электрона Лоренца (69). § 2. Теорема инертности энергии. Единая теория поля (71). § 3. Изучение строения атома на экспериментах по рассеянию (77). § 4. Дефект массы и энергия связи ядер. Нейтрино (81). § 5. Тяжелый водород и тяжелая вода (86). § 6. Искусственное расщепление ядер и искусственная радиоактивность (88). Глава IV. Волны – частицы (96). § 1. Волновая теория света. Интерференция и дифракция (96). § 2. Кванты света (100). § 3. Квантовая теория атома (103). § 4. Эффект Комптона (106). § 5. Волновая природа материи. Теория де-Бройля (108). § 6. Экспериментальное доказательство существования волн материи (111). § 7. Противоречие между волновой и корпускулярной теориями. Устранение этого противоречия (114). Глава V. Структура атома и спектральные линии (125). § 1. Атом Бора; стационарные орбиты для простого периодического движения (125). § 2. Квантовые условия для простого и кратнопериодического движения (135). § 3. Матричная механика (153). § 4. Волновая механика (156). § 5. Механический момент (момент импульса) в волновой механике (167). § 6. Четность (169). § 7. Статистическая интерпретация волновой механики (170). Глава VI. Спин электрона и принцип Паули (177). § 1. Дублеты щелочных металлов и спин электрона (177). § 2. Аномальный эффект Зеемана (181). § 3. Атом водорода и рентгеновские термы (190). § 4. Атом гелия (196). § 5. Принцип запрета Паули (207). § 6. Периодическая система. Заполненные оболочки (208). § 7. Магнетизм (211). § 8. Волновая теория спина электрона (215). § 9. Плотность электронного облака (224). Глава VII. Ядерная физика (232). § 1. Размеры ядра и а-распад (232). § 2. Момент количества движения и магнитный момент (236). § 3. Дейтрон и ядерные силы (243). § 4. Структура ядра (248). § 5. Оболочечная модель ядра (249). § 6. Коллективная модель ядра (258). § 7. b-распад и K-захват (259). § 8. Дискретный b-спектр и ядерные возбуждения (268). § 9. Капельная модель ядра и деление ядер (271). Глава VIII. Квантовая статистика (280). § 1. Тепловое излучение и закон Планка (280). § 2. Теплоемкость твердых тел и многоатомных газов (290). § 3. Квантование черного излучения (299). § 4. Статистика Бозе – Эйнштейна для световых квантов (301). § 5. Эйнштейнова теория вырождения газа (309). § 6. Статистика Ферми – Дирака (312). § 7. Электронная теория металлов. Распределение по энергии (314). § 8. Термоэффект и фотоэффект в металлах (318). § 9. Магнетизм электронного газа (321). § 10. Электропроводность и теплопроводность. Термоэлектричество (322). Глава IX. Строение молекул (326). § 1. Свойства молекул как отражение распределения заряда в электронном облаке (326). § 2. Экспериментальное определение молекулярных постоянных (328). § 3. Полосатые спектры и эффект Рамана (337.) § 4. Химическая связь. Классификация типов связей (348). § 5. Теория гетерополярной ионной связи (349). § 6. Теория ковалентной связи (353). § 7. Теория сил Ван-дер-Ваальса и других видов связи (356). § 8. Заключение (358). ПРИЛОЖЕНИЯ 1. Вычисление некоторых интегралов, встречающихся в кинетической теории газов (360). 2. Теплопроводность, вязкость и диффузия (362). 3. Уравнение состояния Ван-дер-Ваальса (366). 4. Среднее квадратичное отклонение (368). 5. Теория относительности (371). 6. Теория электрона (375). 7. Теорема инертности энергии (377). 8. Вычисление коэффициента рассеяния света на свободных частицах (378). 9. Формула Резерфорда для рассеяния а-частиц (380). 10. Комптон-эффект (383). 11. Фазовая и групповая скорость (385). 12. Элементарный вывод соотношения неопределенностей Гейзенберга (387). 13. Теория Гамильтона и переменные действия (388). 14. Квантование эллиптических орбит в теории Бора (391). 15. Осциллятор в матричной механике (396). 16. Осциллятор в волновой механике (400). 17. Колебания круглой мембраны (402). 18. Решение уравнений Шредингера для задачи Кеплера (403). 19. Полный механический момент (408). 20. Вывод формулы Резерфорда в волновой механике (410). 21. Вывод правил отбора в задаче Кеплера (413). 22. Аномальный эффект Зеемана для D-линий натрия (418). 23. Подсчет числа уровней в случае двух р-электронов (420). 24. Атомный формфактор (423). 25. Формализм квантовой механики (430). 26. Общее доказательство соотношения неопределенностей (438). 27. Вероятности перехода (439). 28. Квантовая теория излучения (443). 29. Электростатическая энергия ядер (448). 30. Теория а-распада (448). 31. Основное состояние дейтрона (451). 32. Мезонная теория (453). 33. Закон Стефана – Больцмана и закон смещения Вина (453). 34. Поглощение осциллятором (457). 35. Температура и энтропия в квантовой статистике (461). 36. Термоэлектронная эмиссия (463). 37. Температурная зависимость для парамаrнетизма (465). 38. Теория ковалентной связи (468). 39. Теория сил Ван-дер-Ваальса (471). Библиография (474). Предметный указатель (477). Аннотация: Автор этой книги Макс Борн, выдающийся ученый, один из создателей современной физики, хорошо знаком нашему читателю по целому ряду его книг, изданных в нашей стране (в частности, вышли его книги «Физика в жизни моего поколения», ИЛ, 1963; «Эйнштейновская теория относительности», изд-во «Мир», 1964). Книга М.Борна «Атомная физика» занимает особое место в физической литературе, являясь одним из самых простых и доступных изложений физики атомов и молекул. Для чтения ее от читателя не требуется большой специальной подготовки. Сложные физические выводы, а также некоторые математические сведения вынесены автором в ряд приложений, помещенных в конце книги. Это позволяет читать книгу «на двух уровнях». Тот, кто интересуется физической картиной явлений, может ограничиться основным текстом. В то же время в целом книга представляет собой научно строгое и достаточно полное руководство для более подготовленного читателя. Наконец, для специалиста-физика книга интересна тем, что она передает героическую атмосферу того времени, когда создавалась квантовая физика, – времени, число непосредственных свидетелей которого уже невелико. Поэтому круг читателей, которым Макс Борн адресует свою книгу, весьма широк. Ее охотно приобретут физики-специалисты. Она будет полезным пособием для студентов и преподавателей вузов, в которых изучается физика; ею будут пользоваться химики, биологи, инженеры. Книгу будут читать и неспециалисты, интересующиеся физикой.