ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие редактора........................... 8

Глава I. Введение в волновую механику. Основные положения и простейшие применения...................... 9

§ 1. Волновое уравнение Шредингера................. 9

§ 2. Свободный электрон и его длина волны. Первоначальная теория де Бройля................. 13

§ 3. Разъяснение математических методов: шаровые функции и функции Бесселя............... 18

§ 4. Прохождение электронных волн через потенциальный порог. Условия непрерывности, туннельный эффект.............. 27

§ 5. Осциллятор и ротатор, их собственные значения по волновой механике .................... 34

§ 6. Обобщение волнового уравнения. Уравнение, зависящее от времени.

Случай многих частиц...................... 40

§ 7. Уравнение непрерывности. Ток и плотность. Нормировка и ортогональность. Статистическое толкование волновой функции...... 45

§ 8. Матричные элементы координат и метод векторного потенциала.

Дипольное и квадрупольное излучение .............. 52

§ 9. Нормировка, ортогональность и матричные элементы для осциллятора и ротатора....... 61

Глава II. Задача Кеплера......................... 70

§ 1. Собственные значения и собственные функции в дискретном спектре 70

§ 2. Представление и свойства полиномов Лагерра. Ортогональность и

нормировка. Введение гипергеометрической функции....... 74

§ 3. Численное и графическое представление собственных функций. Сравнение с прежними представлениями об орбитах........... 79

§ 4. Учёт движения ядра....................... 83

§ 5. Правила отбора и интенсивности в задаче Кеплера........ 86

§ 6. Эффект Зеемана. Диа- и парамагнетизм.............. 91

§ 7. Непрерывный спектр водорода, его собственные значения и собственные функции..... 100

§ 8. Ортогональность и нормировка в непрерывном спектре. Вопросы интенсивностей ...... 107

§ 9. Задача Кеплера в параболических координатах .......... 113

§ 10. Общие соображения относительно спектральных серий для случая одного оптического электрона и относительно симметрии атомных оболочек............................. 120

§ 11. Теория полосатых спектров. Вращательные и вращательно-колебательные спектры двухатомных молекул.............. 129

§ 12. Молекула как симметричный волчок................ 135

Глава III. Общие идеи и методы..................... 141

§ 1. Волновые пакеты......................... 141

§ 2. Квантовомеханическое истолкование классических величин..... 143

§ 3. Операторное исчисление. Операторы импульса и момента количества движения...... 150

§ 4. Сопряжённые операторы. Общее рассмотрение матричных элементов 158

§ 5. Матричная механика. Пример с осциллятором........... 161

§ 6. Соотношение неопределённостей.................. 167

§ 7. Теория представлений....................... 171

Глава IV. Теория Дирака......................... 179

§ 1. Релятивистское уравнение Шредингера.............. 179

§ 2. Переход к уравнению Дирака. Магнитный и механический моменты электрона....... 186

§ 3. Сопряжённое уравнение Дирака. Четырёхмерный вектор тока ... 195

§ 4. Пример — свободное движение электрона............. 199

§ 5. Группа гиперкомплексных чисел и её подгруппы — кватернионы и бикватернионы.... 203

§ 6. Инвариантность относительно преобразований Лоренца...... 219

§ 7. Задача Кеплера и формула тонкой структуры........... 229

§ 8. Квантовые числа, характеризующие уровни тонкой структуры. Подробное исследование собственных функций.............. 240

§ 9. Ортогональность и нормировка. Правило отбора.......... 251

§ 10. Непрерывный спектр водорода. Отрицательные уровни энергии.

Открытие позитрона........................ 258

§ 11. Парадокс Клейна......................... 270

§ 12. Поляризация волн материи...................· 282

Глава V. Теория возмущений....................... 293

§ 1. Теория возмущений Шредингера, особенно в случае вырожденных систем.............. 293

§ 2. Эффект Штарка.......................... 301

§ 3. Теория дисперсии......................... 308

§ 4. Теория возмущений Дирака для нестационарных задач....... 324

§ 5. Общие замечания о задачах столкновения. Приближение Борна .. 328

§ 6. Формула Резерфорда и её обобщение............... 336

§ 7. Дифракция электронов на кристаллах и вопросы интерференции . 343

§ 8. Поправка на спин как возмущение................ 348

§ 9. Аномальный эффект Зеемана................... 362

Глава VI. Фотоэффект.......................... 372

§ 1. Введение и исторический обзор.................. 372

§ 2. Фотоэффект в K-оболочке, стационарный случай. Расчёт в полярных координатах ....... 375

§ 3. Обсуждение отклонения электронов вперёд. Разрешение относящегося сюда парадокса. 383

§ 4. Фотоэффект в K-оболочке с полным учётом запаздывания в параболических координатах....................... 388

§ 5. Коэффициент поглощения в K-оболочке.............. 395

§ 6. Фотоэффект в L-оболочке..................... 401

§ 7. Фотоэффект с точки зрения нестационарной теории возмущений .. 406

§ 8. Фотоэффект для очень жёсткого излучения; релятивистская поправка 410

Глава VII. Сплошной рентгеновский спектр............... 421

§ 1. Историческое введение и обзор.................. 421

§ 2. Матричный элемент для элементарного процесса ......... 423

§ 3. Интенсивность и поляризация в сплошном рентгеновском спектре . 434

§ 4. Распределение электронов по направлениям при торможении .... 442

§ 5. Полная потеря излучения..................... 444

§ 6. Запаздывание и опережение.................... 446

§ 7. Очень жёсткие лучи, первое приближение по теории Дирака .... 452

§ 8. Специальное приближение для мягкого рентгеновского излучения при торможении протонов. Астрофизические приложения........ 471

Глава VIII. Эффект Комптона....................... 479

§ 1. Общий обзор........................... 479

§ 2. Метод матричных элементов ................... 481

§ 3. Метод запаздывающих потенциалов................ 489

§ 4. Эффект Комптона на свободных электронах по уравнению Дирака . 495

§ 5. Эффект Комптона на связанных электронах. Атомный фактор, соотношение между комптоновским и релеевским рассеянием...... 507

§ 6. Ширина и форма комптоновской линии.............. 513

Глава IX. Спектр гелия и молекула водорода. Проблема химической связи...... 523

§ 1. Исторический обзор........................ 523

§ 2. Обменное вырождение в спектре гелия. Орто- и парасостояния ... 526

§ 3. Молекула водорода и гомеополярная связь............ 534

§ 4. Аналитические и численные дополнения.............. 539

§ 5. Волновомеханическое понимание принципа Паули......... 549

§ 6. Орто- и параводород....................... 553

§ 7. Вопросы строения ядра. Статистика Бозе и статистика Ферми ... 557

§ 8. Рассеяние одинаковых частиц................... 560

Глава X. Приближённые методы вычисления собственных функций .. 567

§ 1. Метод Хиллерааса, основное состояние гелия........... 567

§ 2. Дальнейшее развитие метода Хиллерааса. Отрицательный ион атомного и положительный ион молекулярного водорода....... 574

§ 3. Статистическая модель атома Томаса—Ферми........... 578

§ 4. Применение к периодической системе............... 583

§ 5. Дальнейшие применения и дополнения................ 586

§ 6. Метод «самосогласованного поля» Хартри............. 589

§ 7. Метод Вентцеля — Крамерса — Бриллуэна.............. 592

Математические дополнения ........................ 598

1. Введение групповой скорости. К гл. I, § 2, равенство (14)...... 598

2. Критерий двухчленности рекуррентной формулы. Метод полиномов. К гл. I, § 3........... 599

3. Гамильтонова функция электрона. О нормировке электродинамического потенциала и калибровочной инвариантности. К гл. I, § 6, Б и Г .. 603

4. Общие замечания о сопряжённом уравнении.

Вариационный принцип волновой механики. К гл. 1, § 7................... 606

5. О мультипольном излучении. К гл. I, § 8 и гл. II, § 6 и 7...... 610

6. Рекуррентные формулы для сферических функций и им родственных.

К гл. I, § 9 и гл. IX, § 4...................... 625

7. Общее представление Гамма-функции. К гл. II, § 7......... 631

8. Дальнейшие сведения о нормировке и ортогональности собственных функций. К гл. II, стр. 77 и гл. IV, стр. 253............. 632

9. Формула Морзе в теории полосатых спектров. К гл. II, § 12..... 641

10. Преобразование волнового уравнения к общим криволинейным координатам, исключение дополнительных условий. К гл. II, § 12, равенство (8) 644

11. К доказательству теоремы о центре тяжести, теоремы площадей и т. д. к гл. III, § 2..... 654

12. Дополнения к теоремам об операторах момента количества движения.

К заключению гл. III § 3....................... 656

13. Двухрядные и четырёхрядные матрицы. Представление гиперкомплексных единиц γ через матрицы. К гл. IV, § 5............. 660

14. Вариационный принцип в теории Дирака. К гл. IV, § 3....... 665

15. Математические дополнения к релятивистской проблеме Кеплера. К гл. IV, § 7...... 667

16. Интегральное представление и асимптотическое поведение гипергеометрических функций. К гл. IV, § 10 и гл. VII, § 8......... 672

17. Относительно параметров Клейна α, β, γ, δ и значение этих параметров для теории Дирака. К последней части гл. IV, § 6........ 684

Алфавитный указатель........................... 691