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初等量子化學

內容簡介

內容簡介 本書或許是自台灣光復以來，第一本介紹「量子化學」的中文書。它具有以下四大特點：‧儘可能用簡單例子與直觀說明來闡述「量子」的基本概念與原理。‧每一章後附有練習題，至少五十題以上，而且全部附上中文詳細解答。‧本書附有「量子力學」的發展歷史演進過程及其最初思考邏輯。‧本書適合做為「初學者」的入門書籍。

作者介紹

作者介紹 ■作者簡介蘇明德學歷：國立清華大學化學系畢業英國劍橋大學理論化學系畢業經歷：高雄醫學大學醫藥暨應用化學系教授現職：國立嘉義大學應用化學系教授

產品目錄

產品目錄 第一章 量子觀念的誕生第一節 古典物理的困境第二節 黑體輻射〔附錄1.1〕Planck提出量子假說〔附錄1.2〕成功應用溯因法和內插法的典範第三節 光電效應第四節 氫原子光譜一、「量子化規則」二、「穩定態假設」三、「頻率規則」〔附錄1.3〕原子結構的量子理論和Bohr的思想方法第五節 光的「波粒二像性」第六節 微觀粒子的「波粒二像性」第七節 de Broglie波（物質波）的本質第八節 測不準原理〔附錄1.4〕Einstein與Planck的爭辯第九節 測微觀物理現象的特徵一、能量「量子化」二、測不準原理〔附錄1.5〕光量子論的建立和愛因斯坦的思想方法〔附錄1.6〕原子單位制練習題第二章 量子化學常用的簡單數學工具及基本假設第一節 二階線性常微分方程式一、分解因式法二、級數展開法第二節 算子一、等同性二、加法性三、乘法性四、互換性五、乘冪性六、線性算子（linear operator）七、特定函數（eigenfunction）和特定值（eigenvalue）八、Laplace算子第三節 機率函數和平均值九、Hermit算子十、線性Hermit算子第四節 量子力學基本假設之一—波函數一、電子繞射實驗的再認識（見第一章第七節）二、波函數的物理意義三、「歸一化」的波函數第五節 量子力學基本假設之二―—「物理量」算子第六節 量子力學基本假設之三—薛丁格方程式一、薛丁格方程式的再說明二、波函數的標準化條件〔附錄2.1〕薛丁格是如何推導出「薛丁格方程式」〔附錄2.2〕「聯想法」和「類比法」的重要性第七節 量子力學基本假設之四─態的疊加原理一、「物理量」具有確定值的條件二、不同「物理量」同時具有確定值的條件三、「物理量」的平均值四、量子力學原理的數學概念及其物理意義的再說明第八節 量子力學基本假設之五—Pauli不相容原理（Pauli Exclusion Principle）第九節 「量子力學」假設的再說明第十節 不同波函數反映不同的物理意義第十一節 virial 定理練習題第三章 「量子化學」在簡單模型上的應用第一節 前言第二節 「一維位能箱」中粒子的「薛丁格方程式」一、「一維位能箱」中的粒子二、「一維位能箱」中粒子的「薛丁格方程式」及其解三、「薛丁格方程式」解的討論第三節 「三維位能箱」中粒子的「薛丁格方程式」第四節 穿隧效應一、「穿隧效應」現象二、又一個「穿隧效應」的著名應用例子第五節 「一維簡諧振動」第六節 「三維簡諧運動」第七節 「量子力學」處理微觀體系的一般步驟與量子效應〔附錄3.1〕電子如何穿越「節點」？練習題第四章 氫原子的結構及其相關性質 第一節 前言第二節 氫原子與似氫離子的薛丁格方程式解一、Φ方程的求解二、Θ方程的求解三、R(r)方程的求解四、總波動函數Ψn, l, m的形式第三節 四個量子數（n、l、m、ms）的物理意義一、「主量子數」n（主要決定總能量值大小）二、角量子數l（主要決定「電子雲」的形狀）三、磁量子數m（主要決定「電子雲」的空間方位取向）四、自旋量子數ms（主要決定「自旋」的狀態）第四節 氫原子軌域之圖形表示一、徑向(r)分布圖二、角度分布圖三、電子雲空間分布圖四、原子軌域等值線圖及原子軌域等密度線圖五、原子軌域之網格立體圖六、原子軌域節面圖 七、原子軌域輪廓圖第五節 不同波函數及反映不同的物理意義〔附錄4.1〕〔附錄4.2〕練習題第五章 多電子原子結構第一節 多電子原子的薛丁格方程式之近似求解一、多電子原子的「薛丁格方程式」二、「單電子近似法」（又稱「軌域近似法」）三、中心力場近似法四、「自我滿足場」方法第二節 原子核外多電子的排列與分布一、Pauli不相容原理（Pauli Exclusion Principle）二、能量最低原理三、Hund’s Rule第三節 電子「自旋」一、電子「自旋」問題的提出二、「自旋波函數」和「自旋-軌域波函數」三、等同粒子和「Pauli不相容原理」（參考第二章第八節及第五章第二節）四、「自旋相關效應」第四節 原子光譜一、原子光譜的概念二、氫原子光譜三、多電子原子的「光譜項」（Term Symbol）四、原子能階圖五、由電子「組態」確定「光譜項」六、「基本態」之「光譜項」練習題第一章習題解答第二章習題解答第三章習題解答第四章習題解答第五章習題解答

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