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为了加强高等师范院校的教材建设，由国家*主持，组织了师范院校有多年教学经验的教师，编写了一整套师范院校用的教材，本书就是其中的一种。

在高等师范院校学习阶段，原子物理学是一门很重要的课程。我们知道，物理学可以分成经典物理和近代物理两大部分。前者研究宏观物体的运动规律，后者则涉及微观世界的种种现象。在当今时代，后者的知识量绝不比前者少。但我们在学习的时候，经典物理有多门课程，而近代物理部分只有一两门课，原子物理学就是近代物理的一门主课。这样的课程安排是合理的，因为在中学物理课中经典物理占绝大部分。我们的日常生活、工程技术等总是同经典物理打交道。但是作为中学教师，不能不掌握一定数量的微观世界的知识，不能不知道近代物理的一些基本的现象、概念和规律。不然的话，我们就无法跟上当今世界科学技术的进步，甚至无法理解如半导体、激光和放射性同位素等日益深入人们生活领域的新事物，何况中学教材中已经收入了一定数量的微观世界的现象和规律。为了讲好这些内容，我们也应当有一个较坚实的知识基础。

编写原子物理学教材是很不容易的。这是因为，，原子物理的内容很多，头绪纷繁，每一内容都要提到而又难于作深入的探讨；第二，在微观世界中有很多新的概念，这些新概念与经典物理的概念和日常生活的经验不同，有的甚至格格不入，为使学生逐步接受并掌握这些重要概念，需要在教材编写上下一番大的力气；第三，人们认识微观世界的历史是复杂而曲折的，编写教材既不能脱离历史的认识过程，又不能拘泥于真实历史的顺序。本书作者具有丰富的教学经验，他们在组织安排、内容取舍和文字讲解等方面，对上述三个难点作了较好的处理，取得了较大的成功。

不难看出，在编写本书的时候，作者体现了以下三个特点：，加强对微观世界中重要概念、基本规律和基础理论的分析论述，尽量避免复杂的数学计算，着重于指出微观领域中各个层次的内部结构、相互作用和运动规律；第二，加强对学生的科学思维能力的培养，在分析微观领域的实验现象与现有理论的矛盾的基础上，提出新的物理模型和新的物理概念，然后又回到实验中去验证，如此反复从而上升到新的理论；第三，坚持面向中学物理教学、加强基本理论与实际应用之间的联系，对中学教材中涉及的内容特别加强讲述。

有一些同学在学过原子物理之后，认为：“原子物理没有什么内容，全是些介绍性的东西。”实际上，有这样看法的同学并没有学好这门课程。我们都习惯于经典物理的学习，在那里有很多定理和公式，这些定理和公式都是经过一系列的数学运算，推导或证明出来的。而每个定理或公式，又能用来做很多复杂的习题。如果把这称为“内容”的话，原子物理中这样的“内容”确实不多。但是，原子物理学是本世纪初物理思想大变革大丰收时期的一个缩影，其中包含着丰富的物理内容。许多重要规律、重要概念的发现和建立的过程，当做故事听听固然容易，但要真正学会，使之成为自己的知识，使自己的头脑更善于分析和解决问题，那就不是轻而易举的事情了。我希望同学们认真学习原子物理学，不要按学力学或电学那种模式来学习，要在学习过程中逐步掌握原子物理学本身的特点，针对这一特点来学，一定会大有收获。

绪论

章　原子的核式结构

　1.1　原子的质量和大小

　1.2　卢瑟福核式结构模型

　小结

　问题与习题一

第二章　氢原子的玻尔理论

　2.1　光谱的一般知识

　2.2　氢原子光谱的实验规律

　2.3　玻尔的氢原子理论

　2.4　玻尔理论对光谱的解释

　2.5　玻尔理论又一实验验证：弗兰克一赫兹实验

　2.6　索末菲对玻尔理论的推广

　2.7　原子的空间量子化

　2.8　玻尔理论的历史地位

　小结

　问题与习题二

第三章　碱金属原子

　3.1　碱金属原子光谱的实验规律

　3.2　原子实极化和轨道贯穿

　3.3　施特恩一格拉赫实验与电子自旋

　3.4　碱金属原子光谱精细结构

　小结

　问题与习题三

第四章　多电子原子

　4.1　氦原子光谱和能级

　4.2　角动量耦合和对氦光谱的解释

　4.3　塞曼效应

　4.4　泡利原理

　4.5　元素周期表

　4.6　激光原理

　4.7　X射线

　小结

　问题与习题四

第五章　量子力学初步

　5.1　微观粒子的波粒二象性

　5.2　不确定关系

　5.3　波函数及其统计解释

　5.4　薛定谔方程

　5.5　氢原子的量子力学处理

　5.6　量子力学对氢原子运动状态的描绘

　小结

　问题与习题五

第六章　原子核的性质和结构

　6.1　原子核的质量和大小

　6.2　原子核电荷及其分布

　6.3　原子核的自旋和磁矩

　6.4　原子核的组成和结合能

　6.5　核力的基本性质

　6.6　原子核结构模型

　小结

　问题与习题六

第七章　原子核衰变

　7.1　放射性衰变规律

　7.2　a衰变

　7.3　β衰变

　7.4　γ衰变

　……

第八章　原子核反应

第九章　粒子物理学简介

修订版后记

附录

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模块化代码的首要特质就是封装。封装良好的模块不会过多向外部披露自身的细节，不会直接调用其他模块的实现代码，也不会胡乱共享全局数据。模块之间通过应用程序变成接口（API）——一组严密、定义良好的程序调用和数据结构来通信。这就是模块化原则的内容。

有一种很好的方式来验证API是否设计良好：如果是这用纯人类语言描述设计（不许摘录任何源代码），能否把事情说清楚？养成在编码前为API编写一段非正式书面描述的习惯，是一个非常好的办法。实际上，一些最有能力的开发者，一开始总是定义接口，然后编写解药的注释，对其进行描述，最后才编写代码——因为编写注释的过程就是阐明了代码必须要到的目的。这种描述能够帮助你组织思路，本身就是十分有用的模块说明，而且，最终要可能还想把这些说明做成路标文档，方便以后的人阅读代码。

不要重复自身（Don't Repeat Yourself），意思是说：任何一个知识点在系统内都应当有一个唯一、明确、权威的表述。在本书中，我们更愿意根据Brain Kernighan的建议，把这个远程称为“真理的单点性（Single Point Of Truth）“或者SPOT原则

数据结构也存在类似的SPOT原则：”无垃圾，无混淆（No junk, no confusion）“。”无垃圾“是说数据结构（模型）应该最小化，比如不要让数据结构太通用，居然还能表示不可能存在的情况。”无混淆“是指在真实世界中绝对明确清晰的状态在模型中也应该同样明确清晰。简言之，SPOT原则就是提倡寻找一种数据结构，使得模型中状态跟真实世界系统的状态能够一一对应。

我们将使用五种度量标准对接口风格进行分类：简洁、表现力、易用、透明和脚本化能力。

程序接口的简洁是指一个事务处理需要的动作时间及复杂度有较低的上限（可以用击键量、鼠标手势量和需要多少秒的注意力来衡量）。简洁的接口会以相对较少的比特或状态变化包装更多的作用效果。

接口具有表现力是指接口可以触发相当广泛的行为。最具表现力的接口可以是启动程序设计者没有预见的行为组合，并仍然给予用户有用和一致的结果。

接口易用性同接口要求要求用户记忆的东西成反比——为了使用接口，用户需要特别记忆多少东西（命令，鼠标手势，原语概念）。编程语言的记忆负荷愈高、易用性愈低；菜单和屏幕上标记良好的按钮就较为简单。

接口透明度是用户在使用接口时，几乎没有什么问题、数据或程序的相关状态需要记忆。一个高度透明的接口，对于用户动作的效果，能够自然的给出中间结果、有用反馈和错误通知。所谓的所见即所得（WYSIWYG， what you see is what you get）的接口是图将透明度做到极致，但有时适得其反——尤其是对于定义域视图过度简化时。

相关的可显性概念同样适用于接口设计。一个可显的接口向用户伸出学习援手，比如指向上下文帮助的提示消息，或是一个说明性的弹出式气球。尽可能对于可显性，将要支持的不同接口风格的实现可能大有不同，但是所能够获得的可显程度大部分独立与接口风格。由此，在本章的讨论中，我们并不把可显性作为衡量标准。

同其它美学形式一样，我们需要注意何时设计上的简约已经不再是有价值的自律形式，而开始成为一件伪装的苦行僧外衣——一种实际上把美德作为借口来敷衍工作的纵容方式。

这些富有哲理的原则决不是模糊笼统的泛泛之谈。在Unix世界中，这些原则都是直接源于实践，并形成了具体的规定，我们已经在上文中阐述了一些。以下例举的只是部分内容：

1、只要可行，一切都应该做成与来源和目标无关的顾虑器。

2、数据流应尽可能文本化（这样可以使用标准工具来查看和过滤）。

3、数据库部署和应用协议应该尽可能文本化（让人可以阅读和编辑）。

4、复杂的前端（用户界面）和后端应该泾渭分明。

5、如果可能，用C编写前，先用解释性语言搭建原型。

6、当且仅当只用一门语言编程会提高程序复杂度时，混用语言编程才比单一语言编程来得好。

7、宽收严发（对接收的东西要包容，对输出的东西要严格）。

8、过滤时，不要丢弃的信息决不丢。

9、小就是美，在确保完成任务的基础上，程序功能尽可能少。

要良好的运用Unix哲学，你就应该不断地追求卓越。你必须相信，软件设计是一门技艺，值得你付出所有的智慧、创造力和激情。否则，你的视线就不会超越那些简单、老套的设计和实现；你就会在应该思考的时候急急忙忙跑去编程。你就会在该无情删繁就简的时候反而把问题复杂化——然后你还会反过来奇怪你的代码怎么会那么臃肿、那么难以调试。

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