Оригинално заглавие:
Atomic Physics, Max Born (1963)
*
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.
*
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 радиоактив-
ность 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. (5-распад и /Г-захват 259
§ 8. Дискретный Р-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 те¬ории 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 О-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 парамагнетизма 465
38. Теория ковалентной связи 468
39. Теория сил Ван-дер-Ваальса . . 471
Библиография 474
Предметный указатель 477
