Общий курс физики. В 5 т. Том V. Атомная и ядерная физика. Сивухин Д.В.

Общий курс физики. В 5 т. Том V. Атомная и ядерная физика.  

 Сивухин Д.В.

2-е изд., стереот. — М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ, 2002. - 784 с.

Пятый том курса физики, широко известного у нас в стране и за рубежом. Книга написана на основе лекций, которые в течение ряда лет читались автором студентам Московского физико-технического института. Основное внимание уделено выяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий атомной и ядерной физики, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи.

Первое издание пятого тома вышло в двух частях (в 1986 г. — первая часть, в 1989 г. — вторая).

Для студентов физических и математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также вузов, где физика является основной дисциплиной.
 

Формат: djvu / zip

Размер: 7,3 Мб

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие...........................................................................................................          7

Глава I.  

Кванты света

1.     Энергия и импульс светового кванта.........................................................          9

2.     Фотоэлектрический эффект.........................................................................         14

3.  Эффект Комптона.........................................................................................        26

4.  Эффект Доплера при движении источника света в вакууме с фо­тонной точки зрения 34

5.     Отражение  и преломление света в фотонной теории.  Фотоны

в среде...........................................................................................................        37

6.  Излучение Вавилова-Черенкова. Эффект Доплера при движении источника света в среде  40

7.     Фотоны в гравитационном поле..................................................................        44

8.  Некоторые   опыты   по   обнаружению   корпускулярных   свойств света    46

Глава   П.  

Строение, энергетические уровни и спектры атома

9. Ядерная модель атома и опыты Резерфорда.............................................        50

10.  Определение заряда ядра из рассеяния рентгеновских лучей  ...                    58

11.  Спектральные закономерности...................................................................         61

12.  Постулаты Бора...........................................................................................        64

13.  Спектр водорода..........................................................................................        67

14.  Экспериментальное подтверждение постулатов Бора..............................        79

15.  Резонансное свечение и люминесценция.....................................................        86

16.  Принципиальные недостатки теории Бора.................................................        89

Глава III.  

Волновые свойства частиц вещества

17.  Гипотеза де Бройля   ...................................................................................        92

18.  Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля........................        99

19.  Статистическая интерпретация волн де Бройля и волновой функ­ции ...      109

20.  Соотношение неопределенностей................................................................      117

Глава IV.  

Уравнение Шредингера. Квантование

21.  Уравнение Шредингера...............................................................................      128

22.  Уравнение Шредингера и квантование......................................................      133

23.  Гармонический осциллятор.........................................................................      138

24.  Одномерные прямоугольные потенциальные ямы...................................      142

25.  Квантование в случае сферически симметричного силового поля                147

26.  Система двух взаимодействующих частиц.................................................      149

27.  Квантование водородоподобного атома в сферически симметрич­ном случае   153

28.  Потенциальные барьеры............................................................................. .... 157

29.  К объяснению контактной разности потенциалов. Холодная эмис­сия электронов из металлов  167

Глава V.  

Дальнейшее построение квантовой механики и спектры

30.  Операторный метод..................................................................................... .... 172

31.  Момент импульса частицы.......................................................................... ..... 181

32.  Сложение угловых моментов...................................................................... .... 190

33.  Квантование водородного атома в общем случае..................................... .... 195

34.  Энергетические уровни и спектральные серии щелочных метал­лов ...... .... 199

35.  Магнетизм атомов........................................................................................ .... 207

36.  Опыты Штерна и Герлаха. Спин электрона............................................... .... 211

37.  Эффект Садовского и спин фотона............................................................. .... 217

38.  Четыре квантовых числа электрона и тонкая структура спект­ральных термов  226

39.  Правила отбора при излучении и поглощении света................................ .... 234

40.  Тонкая структура спектральных линий водорода и щелочных металлов     238

41.  Простой и сложный эффект Зеемана.......................................................... .... 242

42.  Магнитный резонанс.................................................................................... .... 250

43.  Эффект Штарка............................................................................................ .... 259

44.  Лэмбовский сдвиг уровней атомных электронов...................................... .... 263

45.  Физический вакуум и объяснение лэмбовского сдвига............................ .... 266

Глава VI.  

Атомные системы со многими электронами

46.  Принцип тождественности одинаковых частиц. Принцип Паули .                270

47.  Объяснение    периодической    системы    химических    элементов

Д. И. Менделеева......................................................................................... .... 276

48.  Рентгеновские лучи...................................................................................... .... 285

49.  Атом гелия   ................................................................................................. .... 298

50.  Химическая связь. Молекула водорода.................................................... .... 307

51.  Параводород и ортоводород...................................................................... .... 315

52.  Молекулярные силы.................................................................................. .... 317

Глава VII.  

Некоторые макроскопические квантовые яв­ления

53.  Возможные состояния частицы в ограниченном объеме........................... .... 322

54.  Теория Дебая теплоемкости твердых тел................................................... .... 324

55.  Типы связей атомов в твердых телах.......................................................... .... 331

56.  Колебания атомов в одномерной прямолинейной цепочке....................... .... 333

57.  Фононы и квазичастицы............................................................................... .... 340

58.  Энергетические зоны в твердых телах........................................................ .... 348

59.  Зонная структура и волны Блоха............................................................... .... 354

60.  Сверхтекучесть. Опытные факты............................................................... .... 365

61.  Понятие о теории сверхтекучести.............................................................. .... 373

62.  Понятие о теории сверхпроводимости....................................................... .... 381

Глава VIII.  

Статические свойства атомного ядра

63.  Введение........................................................................................................ ... 390

64.  Энергия связи ядра...................................................................................... ... 400

65.  Размеры ядра................................................................................................ ... 410

66.  Спин ядра и сверхтонкая структура спектральных линий....................... ... 416

67.  Влияние спина ядра на эффект Зеемана...................................................... ... 427

68.  Измерения спинов и магнитных моментов ядер методом магнит­ного резонанса.

Опытные данные о спинах и магнитных моментах ядер........................................ 429

69.  Четность. Закон сохранения четности......................................................... ... 431

70.  Электрические свойства и форма ядра...................................................... ... 437

Глава IX.  

Радиоактивность

71.  Введение........................................................................................................ ... 442

72.  Законы радиоактивного распада................................................................. ... 450

73.  Альфа-распад   ............................................................................................ ... 455

74.  Бета-распад................................................................................................... ... 467

75.  Гамма-излучение ядер и внутренняя конверсия электронов   ....                483

76.  Эффект Мёссбауэра.................................................................................... ... 487

Глава X.  

Краткие сведения о ядерных моделях

77.  Общие сведения............................................................................................ ... 495

78.  Оболочечная модель ядра........................................................................... ... 498

Глава   XI.  

Прохождение заряженных частиц и гамма-квантов через вещество

79.  Введение........................................................................................................ ... 510

80.  Прохождение тяжелых заряженных частиц через вещество ....                    511

81.  Прохождение легких заряженных частиц через вещество........................ ... 519

82.  Прохождение гамма-квантов через вещество............................................ ... 524

83.  Другие проявления взаимодействия ядерных частиц с веществом              530

Глава  XII.  

Источники и методы регистрации ядерных частиц

84.  Ускорители................................................................................................... ... 534

85.  Источники нейтронов и других нейтральных частиц................................ ... 555

86.  Детекторы частиц......................................................................................... ... 560

Глава XIII.  

Ядерные реакции

87.  Терминология и определения..................................................................... ... 575

88.  Законы сохранения в ядерных реакциях.................................................... ... 579

89.  Составное ядро............................................................................................. ... 587

90.  Ядерные реакции, идущие через составное ядро...................................... ... 590

91.  Дополнительные сведения о ядерных реакциях   ..................................... ... 594

Глава XIV.  

Нейтроны и деление атомных ядер

92.  История открытия нейтрона   .................................................................... ... 602

93.  Деление атомных ядер   ............................................................................... ... 606

94.  Трансурановые элементы............................................................................ ... 617

95.  Цепная реакция и ядерные реакторы   ...................................................... ... 636

96.  Природный ядерный реактор в Окло........................................................ ... 649

97.  Использование антинейтрино для контроля ядерного реактора . .             651

98.  Термоядерная проблема.............................................................................. ... 654

99.  Нейтронная оптика....................................................................................... ... 669

Глава XV.  

Некоторые вопросы астрофизики

100.  Источники энергии звезд............................................................................. ... 683

101.  Некоторые сведения из астрономии........................................................... ... 695

102.  Краткие сведения об эволюции звезд....................................................... ... 699

103. Космические лучи........................................................................................ ... 716

Глава XVI.  

Элементарные частицы

104.  Что такое элементарные частицы................................................................ ... 733

105.  Классификация элементарных частиц......................................................... ... 736

106.  Античастицы................................................................................................. ... 739

107.  Законы сохранения энергии и импульса и их приложения....................... ... 742

108.  Законы сохранения электрического, лептонных и барионного за­рядов      749

109.  Другие законы сохранения и квантовые числа.......................................... ... 753

110.  Кварковая модель адронов......................................................................... ... 758

Таблицы................................................................................................................... ... 766

Именной указатель................................................................................................. ... 769

Предметный указатель........................................................................................... ... 773