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目录1

第一章 量子力学原理1

第一节 薛定谔方程的建立1

一　物理学基础1

二　本征值方程和算符6

三　算符的对易8

四　预期值8

第二节　辏力场问题的解9

一　辏力9

二　关于辏力问题的薛定谔方程10

三　轨道角动量和L本征值问题12

四　L？本征值问题的解13

五　辏力场问题的完全本征函数17

第三节　单电子原子18

一　单电子原子的薛定谔方程18

二　质心和相对运动的分离19

三　质心问题21

四　相对方程的解21

五　径向方程的特性24

六　单电子哈密顿算符的完全本征函数26

七　单电子波函数的特性28

八　单电子的轨道角动量36

九　旋转波的确定39

十　轨道磁矩41

第四节　与时间无关的近似方法42

一　与时间无关的微扰论42

二　变分法43

三　斯塔克效应45

第五节　与时间有关的近似方法48

一　与时间有关的微扰处理48

二　电磁辐射场51

三　谐微扰54

四　频带55

第六节　电子自旋57

一　电子组态和电子壳层结构62

第七节　多电子状态62

二　多电子原子的角动量偶合64

三　罗素—桑德斯偶合66

四　表示原子状态的谱项符号68

五　洪特规则72

六　j—j偶合的评论73

七　复杂原子中的自旋与轨道偶合，精细结构的产生74

八 自由原子和离子的哈密顿量和谱项能量76

九　复杂原子的蔡曼效应77

十　矿物、岩石和矿石的原子光谱及光谱分析的其它应用78

一　微扰法79

第八节　多电子原子的近似计算79

二　变分法89

三　自洽场方法91

四　相对论方法94

五　轨道半径和原子波函数95

参考文献98

附录一　原子的电子组态100

第二章　群论103

第一节　引言103

第二节　数学准备103

一　线性空间104

二　线性变换105

第三节　群及其有关定理108

一　群和子群108

二　共轭元素和共轭类109

三　不变子群和商群110

四　群的同构和同态111

第四节　空间群和晶体点群111

一　空间对称操作111

二　点阵和单胞112

三　晶体点群114

四　晶系115

六　空间群116

五　布拉维点阵116

一　群表示117

二　等价表示117

第五节　群表示117

三　可约表示和不可约表示118

四　不可约表示的正交完备性定理119

五　特征标120

六　特征标的计算121

七　群论和量子力学中的对称性124

八　直接乘积125

参考文献126

第一节　引言127

第三章　晶体场理论127

第二节 晶体场对原子轨道和原子谱项的对称作用128

一　在晶体场中原子轨道状态的分裂128

二　描述晶体中原子状态对称性的群论应用140

三　在降低晶体场对称性时的不可约表示142

四　在各种点群中对称型的关系表148

五　与对称型有关的选择定则150

第三节　不同类型的晶体场对离子的作用154

第四节　铁族离子在晶体场作用下谱项的分裂156

一 电子组态、谱项、在立方场作用下谱项的分裂（定性图）156

二　弱场情形159

三　高自旋和低自旋状态164

四　强场情形166

五　强场组态谱项168

六　任意场169

第五节　晶体场参数171

第六节　塔纳贝—苏加诺图176

第七节 自旋—轨道相互作用、电子组态的不稳定性、对称性降低引起的181

能级分裂181

第八节 f电子谱项分裂的特点186

第九节 晶体场理论应用的范围191

参考文献192

第四章　配位场理论（分子轨道法）194

第一节　分子轨道方法的一般原理194

一　分子轨道的引入194

二　分子轨道的分类195

三　分子能级图、电子组态和分子谱项197

四 线性分子A2、AB、AB2和分子离子的分子轨道图198

五　具有角度的分子离子的分子轨道图200

六　络合物的分子轨道图203

七　根据对称性对久期方程的简化213

一　分子轨道的一般性质、成键反键和非键分子轨道216

第二节　分子轨道（MO）LCAO的定性讨论216

二　弱共价情形、角度重叠方法217

三　电子组态、弱场和强场情形220

第三节　分子轨道能级和LCAO系数的计算222

一　H2+计算的一般程序222

二 自洽场分子轨道LCAO近似方法（SCF MO LCAO近似）——罗山方法226

三　零微分重叠法228

四　慕利肯-吴尔夫斯贝格-海姆霍尔茨方法231

五　准相对论近似246

第四节　MO LCAO方法的评述248

一　非经验方法与半经验方法的比较249

二　同晶体场理论的比较251

第五节 自洽场Xa散射波方法252

参考文献258

第五章　能带论261

第一节　能带论的基本概念和方法261

一　在自由电子情形中的波矢量k262

二　能带论的两种近似：弱键和强键263

三 k空间的概念和布里渊区264

四　按对称型对晶体中轨道的分类266

五　能带结构图268

六　满带、电子按状态的分布、费米面269

七　能带结构的计算方法270

一　反射谱参数276

第二节　矿物的能带图和反射谱276

二　NaCl—MgO—PbS结构型277

三　ZnS结构型282

参考文献283

第六章　与地球化学有关的化学键问题286

第一节　引言286

第二节　价键方法和杂化轨道289

一　价键方法的基本思想289

二　杂化轨道291

第三节　矿物波谱学参数与化学键292

第四节 由分子轨道方法对化学键类型的划分297

一　鲍林对负电性的确定298

第五节　负电性、电离势、价态电离能之间的关系298

二　负电性的经验确定300

三　电离势、亲合力和氧化—还原势300

四　慕利肯的负电性确定302

五　价态电离能及其与负电性的关系302

第六节 占位、键的离子共价性、有效电荷、原子价和电荷分析304

第七节　离子晶体的晶格能310

一　离子晶体晶格能的计算311

二　晶格能的实验确定315

三　晶格能的地球化学应用317

第八节 晶格总和及其物理意义318

第九节　原子和离子的平均半径和轨道半径324

一　离子半径和分子轨道325

二　加合离子和原子半径体系328

三　加合半径体系的估计330

四　轨道半径330

五　X射线结构分析及电子衍射实验方法对原子大小的确定330

参考文献332

第七章　矿物的化学键336

第一节　引言336

第二节　硅酸盐的化学键337

一　SiO44-的分子轨道图337

二　在硅酸盐和铝硅酸盐中Si、Al的有效电荷339

三　阳离子多面体的离子性程度340

四　硅酸盐的结构位置能、稳定能和内晶体场342

五　Si—O键长和键角的讨论343

第三节　硫化物的化学键354

一　硫化物键性的一般评述355

二　能带论解释356

三　分子轨道研究362

四　有关波谱学方法的研究368

五　以电子结构的观点对硫化物及其相似化合物结构特点的探讨371

六　硫化物化学键有关资料的评述374

第四节　其它类矿物化学键的特点376

参考文献379