初等量子化學

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