Учебное пособие содержит систематическое изложение раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики. Оно написано в соответствии с требованиями государственного стандарта и адресовано студентам педагогических вузов, изучающим курс теоретической физики.

Введение......7Глава 1. Математический аппарат квантовой механики......9§1.1. Линейные операторы и действия над ними......9§1.2. Собственные функции линейных операторов......15§1.3. Эрмитовы операторы......20§1.4. Ортогональные системы функций......24§1.5. Ряды по ортогональным системам функций......28Примеры решения задач......31Задачи для самостоятельного решения......42Глава 2. Основные положения квантовй механики......45§2.1. Экспериментальное обоснование квантовой механики......45§2.2. Дифракция электронов......47§2.3. Постулаты квантовой механики......52§2.4. Уравнение Шредингера......59§2.5. Условие одновременной измеримости физических величин......63§2.6. Принцип неопределенностей Гейзенберга......64§2.7. Вектор плотности потока вероятности......68§2.8. Изменение во времени средних значений. Теорема Эренфеста......71§2.9. Предельный переход к классической механике......75§2.10. Законы сохранения в квантовой механике......78§2.11. Элементы теории представлений......82Примеры решения задач......94Задачи для самостоятельного решения......108Глава 3. Одномерные задачи квантовой механики......111§3.1. Движение свободной частицы......111§3.2. Задача о частице в потенциальной яме......119§3.3. Туннельный эффект......126§3.4. Линейный гармонический осциллятор......133§3.5. Гармонический осциллятор в представлении чисел заполнения......144Примеры решения задач......149Задачи для самостоятельного решения......162Глава 4. Движение в центрально-симметричном поле......164§4.1. Оператор момента импульса......164§4.2. Водородоподобный атом......173§4.3. Волновые функции электрона в водородоподобном атоме......183§4.4. Атомы щелочных металлов......188Примеры решения задач......191Задачи для самостоятельного решения......206Глава 5. Спин......208§5.1. Опыт Штерна и Герлаха......208§ 5.2. Волновая функция электрона с учетом спина......210§5.3. Операторы спина......211§5.4. Классификация состояний электрона в атоме с помощью квантовых чисел......214§5.5. Принцип тождественности......216§ 5.6. Принцип Паули......218§ 5.7. Обменное взаимодействие......220Примеры решения задач......222Задачи для самостоятельного решения......226Глава 6. Атомы и молекулы......227§6.1. Атом гелия......227§6.2. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева......234§6.3. Атом водорода в электрическом поле......239§6.4. Атом в магнитном поле. Эффект Зеемана......246§6.5. Молекула водорода. Природа химической связи......251Примеры решения задач......261Задачи для самостоятельного решения......295Глава 7. Излучение и поглощение света атомами......297§7.1. Атом в поле электромагнитной волны......297§7.2. Излучение и поглощение света атомами......304§7.3. Правила отбора......309Примеры решения задач......314Задачи для самостоятельного решения......333Глава 8. Основы теории рассеяния......335§ 8.1. Упругое рассеяние частиц......335§8.2. Борновское приближение......347§8.3. Формула Резерфорда......349Примеры решения задач......354Задачи для самостоятельного решения......362Глава 9. Онтология квантовой механики......363§9.1. Проблемы интерпретации квантовой механики......363§9.2. Основные положения квантовой теории поля......379§9.3. Онтология квантовой механики......419Литература......456