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第6章 外场中的原子1

6.1 定态微扰论1

6.1.1 非简并情形1

6.1.2 布里渊－维格纳（Brillouin-Wigner）方法4

6.1.3 简并情形9

6.2 斯塔克效应15

6.2.1 外电场中的氢原子16

6.2.2 基态的微扰16

6.2.3 激发态能级的修正17

6.3 磁共振19

6.3.1 自旋进动20

6.3.2 海森伯图像21

6.3.3 电子自旋共振（ESR）22

6.4 跃迁26

6.4.1 含时微扰论26

6.4.2 自旋共振28

6.4.3 常微扰29

6.4.4 简谐微扰32

6.5 原子辐射34

6.5.1 哈密顿量34

6.5.2 规范变换问题35

6.5.3 电偶极近似36

6.5.4 选择定则40

6.5.5 自发辐射41

6.5.6 激发态寿命42

6.6 激光44

6.6.1 激光基本原理44

6.6.2 形成激光的基本条件46

6.6.3 激光特点47

6.6.4 自由电子激光（free-electron laser）48

第7章 多体问题50

7.1 全同粒子和泡利原理50

7.1.1 全同粒子50

7.1.2 交换对称51

7.1.3 泡利原理51

7.2 全同粒子体系的波函数52

7.2.1 无作用多粒子体系的波函数52

7.2.2 玻色子系统的波函数53

7.2.3 费米子系统的波函数54

7.2.4 空间和自旋可分开的情形55

7.3 变分法55

7.3.1 薛定谔方程的变分描述55

7.3.2 里茨变分法57

7.4 氦原子61

7.4.1 氦原子的光谱和能级61

7.4.2 氦原子基态能量粗估63

7.4.3 氦原子基态能量（微扰论）64

7.4.4 氦原子基态能量（变分法计算）65

7.4.5 自旋耦合与交换简并67

7.4.6 基态、单重项与三重项69

7.4.7 选择定则70

7.4.8 交换能71

7.4.9 氦原子的激发态能级72

7.5 托马斯－费米统计方法74

7.5.1 多粒子体系的复杂性74

7.5.2 托马斯－费米模型75

7.5.3 托马斯－费米方程76

7.6 X射线81

7.6.1 X射线的发现81

7.6.2 韧致辐射谱82

7.6.3 线状特征谱83

7.6.4 原子的内层能级85

7.6.5 俄歇效应86

7.6.6 X射线的吸收86

7.6.7 产生X射线的各种机制87

第8章 分子结构和能谱89

8.1 分子的化学键89

8.1.1 离子键89

8.1.2 共价键91

8.1.3 氢分子离子H+291

8.1.4 氢分子94

8.1.5 碳键，C60分子和纳米技术96

8.2 分子结构和能谱97

8.3 双原子分子的光谱99

8.3.1 刚性双原子分子纯转动能级和光谱99

8.3.2 非刚性双原子分子纯转动能级和光谱101

8.3.3 分子在不同转动能级上的布居102

8.3.4 双原子分子振动能级和光谱102

8.3.5 振动转动光谱带104

8.3.6 分子的电子态106

8.3.7 分子光谱107

8.4 荧光和磷光110

8.4.1 分子的激发111

8.4.2 分子去活112

8.5 拉曼光谱114

8.5.1 拉曼光谱114

8.5.2 拉曼散射的量子解释115

8.5.3 双原子分子气体的拉曼谱116

8.5.4 原子核自旋对分子能态的影响——同核双原子分子的拉曼谱118

第9章 散射122

9.1 散射和截面122

9.1.1 微分散射截面123

9.1.2 总截面124

9.1.3 散射振幅125

9.2 分波法127

9.2.1 分波法127

9.2.2 自由粒子的定态129

9.2.3 用自由球面波展开平面波131

9.2.4 中心势场中的分波132

9.2.5 用相移表示散射截面135

9.2.6 相移的计算136

9.2.7 光学定理140

9.3 玻恩近似141

9.3.1 积分方程141

9.3.2 玻恩近似143

9.3.3 电子原子的弹性散射146

9.4 带自旋的玻恩近似150

9.4.1 渐近条件150

9.4.2 散射振幅150

9.5 全同粒子散射154

第10章 量子测量159

10.1 物理理论的形式系统和对应规则159

10.2 现象和描述现象的语言160

10.3 量子态对应着什么162

10.4 作为基本假设的量子测量164

10.4.1 非简并情形165

10.4.2 简并情形165

10.4.3 关于量子测量假设的评述166

10.5 两体量子系统168

10.5.1 两体系统的量子态168

10.5.2 两体系统的算符169

10.5.3 最简单的两体量子系统：两个双值系统173

10.6 混合态175

10.6.1 系综175

10.6.2 量子态的制备176

10.6.3 混合系综177

10.6.4 密度算符178

10.6.5 两维希尔伯特空间中的混合态和密度算符181

10.6.6 两体系统的密度算符184

10.6.7 2×2系统的混合态185

10.7 最简单的量子测量模型187

10.7.1 模型188

10.7.2 相互作用以及仪器的初态189

10.7.3 2×2测量模型的讨论194

10.8 稍微复杂的但更真实的测量模型195

10.8.1 模型195

10.8.2 理想情形199

10.8.3 非理想的模糊测量200

10.8.4 自旋重聚200

10.9 系统量子态的演化203

10.9.1 系统量子态演化的一般描述203

10.9.2 克劳斯（Kraus）算符204

10.9.3 正定变换和完全正定变换207

10.9.4 等距变换（Isometry）209

10.9.5 几个典型的量子演化过程210

10.10 广义量子测量212

10.10.1 操作算符和效果算符212

10.10.2 广义测量214

10.11 广义测量的应用215

10.11.1 联合测量215

10.11.2 非正交量子态的区分221

10.12 关于量子测量的讨论222

10.12.1 一般形式的投影测量223

10.12.2 对量子测量的理解225

第11章 量子态的非定域性和量子关联228

11.1 EPR佯谬229

11.1.1 背景229

11.1.2 EPR佯谬——基本定义230

11.1.3 EPR论点232

11.1.4 玻姆（Bohm）模型：两个自旋1/2粒子组成的系统234

11.2 隐变量理论235

11.2.1 隐变量的引入235

11.2.2 隐变量理论的基本问题237

11.2.3 冯·诺依曼关于无弥散态不存在的证明238

11.2.4 贝尔对冯·诺依曼观点的质疑242

11.2.5 格里森（Gleason）定理244

11.2.6 关于格里森定理的推论的讨论247

11.3 贝尔不等式250

11.3.1 经典位形250

11.3.2 用隐变量表示关联测量的结果252

11.3.3 贝尔不等式256

11.4 贝尔不等式的进一步讨论259

11.4.1 墨明（Mermin）装置259

11.4.2 量子力学违反相对论的定域性原理么？262

11.4.3 CHSH不等式264

11.4.4 无不等式的形式267

11.4.5 小结和讨论269

11.5 互文性272

11.5.1 对引理11.2.2的讨论272

11.5.2 与量子态有关的互文性275

11.5.3 与量子态无关的互文性279

11.6 纠缠量子态284

11.6.1 2×2系统的纯态285

11.6.2 两体量子态可分离性判据285

11.6.3 2×2量子态纠缠程度的定量度量287

11.7 量子纠缠与违反贝尔不等式的关系291

11.8 小结和讨论293

习题与答案296

附录A 物理常数311

附录B 元素周期表313

名词索引314