Relativistic Transitions in the Hydrogenic Atoms pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Boudet, Roger

出品人:

页数:152

译者:

出版时间:2008-10

价格:$ 190.97

装帧:

isbn号码:9783540855491

丛书系列:

图书标签:

Relativistic Quantum Mechanics
Hydrogen Atom
Atomic Physics
Quantum Electrodynamics
Relativistic Effects
Fine Structure
Hyperfine Structure
Lamb Shift
Spectroscopy
Quantum Theory

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

When one approaches the study of the quantal relativistic theory of the electron, one may be surprised by the gap which lies between the frame of the experiments, i.e. the real geometry of the space and time, and the abstraction of the complex matrices and spinors formalism employed in the presentation of the theory. This book uses a theory of the electron, introduced by David Hestenes, in which the mathematical language is the same as the one of the geometry of the space and time. Such a language not only allows one to find again the well known results concerning the one-electron atoms theory but furthermore leads easily to the resolution of problems considered for a long time without solution.

《相对论在氢原子中的跃迁：深入解析与理论前沿》本书并非一本介绍特定著作《Relativistic Transitions in the Hydrogenic Atoms》的导读或评论，而是旨在为读者呈现一个独立、详尽的物理学主题——氢原子在相对论框架下的跃迁现象。我们将深入探讨这一基本但又极其精妙的物理过程，揭示其背后的深刻理论，以及在现代物理研究中的重要意义。引言：氢原子——量子世界的基石与相对论的舞台氢原子，作为最简单的原子，其结构和行为的理解是量子力学发展的基石。然而，当我们将视野从非相对论的量子力学拓展到更精确的相对论性描述时，氢原子的光谱和能级结构便展现出更丰富的细节。相对论效应，即使在氢原子这种质量相对较小的系统中，也扮演着至关重要的角色，它们解释了光谱线中的精细结构，并为理解更复杂的原子和粒子物理现象奠定了基础。本书将聚焦于相对论效应如何影响氢原子的能级和跃迁过程，从基础概念到前沿研究，为读者提供一个全面的视角。第一章：回顾与铺垫——非相对论氢原子理论在深入相对论性描述之前，有必要回顾一下非相对论氢原子理论的成就。我们将简要介绍玻尔模型及其局限性，以及薛定谔方程在描述氢原子量子态中的核心作用。重点将放在能级量子化、轨道角动量、自旋角动量以及电子的波函数表示。理解非相对论模型中的基本概念，如主量子数 (n)、角量子数 (l) 和磁量子数 (m)，是理解相对论效应引入的附加修正的基础。我们将展示如何从薛定谔方程出发，推导出氢原子离散的能级，并讨论其光谱的简单性。这一章旨在为读者建立一个坚实的理论框架，便于后续引入更复杂的相对论性修正。第二章：狭义相对论的基本原理及其对微观粒子的影响本章将详细阐述狭义相对论的几个核心概念，包括洛伦兹变换、质量-能量等价性 (E=mc²) 以及相对论动量。我们将讨论这些原理如何改变我们对粒子运动的经典认识，特别是当粒子速度接近光速时。重点将放在相对论效应如何影响粒子的质量和能量，以及这些效应如何在原子内部的电子运动中体现出来。我们将介绍狄拉克方程的出现，它标志着将狭义相对论与量子力学成功结合的开端。狄拉克方程的引入，不仅仅是对薛定谔方程的简单修正，而是从根本上统一了电子的自旋和相对论性描述，预言了反物质的存在，并解释了许多实验现象。第三章：狄拉克方程与氢原子本章的核心是狄拉克方程在氢原子体系中的应用。我们将推导狄拉克方程，并分析其在描述电子运动时的特性，特别是自旋的自然出现。我们将展示狄拉克方程如何成功地解释了氢原子光谱中的精细结构，即同一主量子数下的不同角量子数能级之间的微小能级分裂。我们将详细介绍相对论性修正，包括电子的相对论性动能修正、质心轨道相互作用（L.S.耦合）以及自旋-轨道耦合。我们将通过解析狄拉克方程的解，导出修正后的氢原子能级，并将其与实验观测进行对比。这一章将是理解相对论效应如何精细地塑造原子能谱的关键。第四章：精细结构与超精细结构本章将深入探讨由相对论效应引起的氢原子能级的精细结构。我们将详细解析L.S.耦合（自旋-轨道耦合）对能级分裂的影响，解释为什么具有不同角量子数的能级（例如2s和2p）会发生分离。我们将介绍Lamb位移，这是一个由量子电动力学（QED）效应引起的比精细结构更小的能级位移，它证明了量子场论的预言能力。Lamb位移的发现是物理学史上的一个重要里程碑，它表明真空中的虚粒子涨落会对原子能级产生显著影响。之后，我们将进一步探讨超精细结构，这是由于原子核自旋与电子角动量之间的磁相互作用引起的。我们将分析核磁偶极矩与电子轨道和自旋磁偶极矩之间的耦合，以及它如何导致更精细的能级分裂，例如氢原子1s基态的超精细分裂，它在氨钟和原子钟技术中发挥着核心作用。第五章：量子电动力学（QED）与氢原子本章将把我们的讨论提升到量子电动力学（QED）的层面，这是描述电磁相互作用的量子场论。我们将介绍QED的基本概念，包括光子、电子的量子化以及相互作用的顶点。我们将展示QED如何更精确地计算氢原子能级，并解释Lamb位移的更深层原因，例如真空极化和电子自能。我们将概述QED在计算高精度原子光谱参数方面的成功，以及它如何成为现代物理学中最精确的理论之一。我们将讨论QED计算与高精度实验测量之间的惊人一致性，这有力地证实了QED的正确性。第六章：相对论效应在其他原子和粒子物理中的推广虽然本书以氢原子为主要研究对象，但相对论效应的重要性远不止于此。本章将简要探讨相对论性描述如何推广到更复杂的原子体系，例如多电子原子，并解释其对原子结构和光谱的影响。我们将讨论重元素中相对论效应的增强，以及它们如何影响化学性质。此外，我们还将触及相对论性效应在核物理和粒子物理中的广泛应用，例如描述核子内部夸克的相互作用，以及粒子衰变和相互作用过程。这将为读者提供一个更广阔的视角，理解相对论物理学的普适性和深远影响。第七章：前沿研究与未来展望本章将关注当前在氢原子相对论跃迁研究领域的前沿进展。我们将讨论高精度激光光谱测量技术如何不断挑战理论计算的极限，以及这些高精度测量如何推动我们对基本物理常数的理解。我们将探讨超冷原子技术在模拟复杂相对论现象中的潜力，以及它们在量子计算和量子模拟中的应用前景。最后，我们将展望相对论性原子物理研究的未来方向，包括对精确度更高理论的追求，以及其在检验基本对称性、寻找新物理现象方面的潜力。结论：探索物理学的深度与精确通过对氢原子在相对论框架下跃迁过程的全面解析，本书旨在展现物理学理论的强大力量和实验观测的精妙。从非相对论的简洁到相对论的精细，再到QED的深刻统一，我们一步步揭示了原子世界隐藏的复杂性与和谐。相对论效应不仅是修正，更是理解原子行为的本质。对氢原子跃迁的深入研究，不仅是对基本物理定律的检验，更是通往更深层物理现实的钥匙。我们希望本书能激发读者对原子物理、相对论以及量子电动力学领域的持续兴趣，并鼓励他们参与到探索物理学无尽奥秘的旅程中。