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第一章 原子物理学的主要研究内容1

1.1原子物理发展概况1

一 早期发展1

二 原子物理发展新高潮2

1.2激发态结构6

一 一般情况7

二 里德伯态8

三 自电离态和双电子激发态11

四 近阈结构和扩展X射线吸收精细结构15

1.3碰撞过程18

一 电子碰撞19

二 原子分子碰撞20

三 离子碰撞21

四 某些特殊碰撞过程23

1.4团簇28

一 一般情况28

二 C60原子团簇与C60团族固体30

三 碳纳米管和碳纳米洋葱33

1.5超精细能级结构和精密测量35

一 计量标准36

二 原子钟39

1.6奇特原子结构42

一 μ-子催化核聚变43

二 反氢原子45

三 电子偶素47

1.7强场效应49

一 强电,磁场效应49

二 强激光场效应53

1.8原子操纵和原子分子工程56

一 单原子操纵和探测识别56

二 玻色-爱因斯坦凝聚63

三 原子激射器66

四 量子计算机70

第二章 原子的激发态结构77

2.1 谱项和原子态77

一 原子单位77

二 中心力场近似79

三 静电非中心力作用和LS耦和谱项与原子态83

四 原子能级表和图86

2.2 氢,碱金属ⅠA族和ⅠB,ⅢA族原子91

一 氢原子能级精细结构91

二 兰姆移位96

三 碱金属和ⅠA族原子的精结结构100

四 ⅠB和ⅢA的族原子104

一 氦原子能级的精细结构109

2.3 氦和ⅡA,ⅡB 族原子109

二 碱土金属ⅡA族原子114

三 ⅡB族原子117

2.4 耦合类型和组态作用119

一 LS,jj和J'ι耦合119

二 耦合的一般情况122

三 组态相互作用124

2.5 ⅣA族和O族惰性气体原子128

一 ⅣA族原子128

二 O族惰性气体原子132

一 ⅤA族原子136

2.6 ⅤA,ⅥA和ⅦA族原子136

二 ⅥA族原子140

三 ⅦA族原子142

四 各族能级结构比较144

2.7 过渡元素原子和X激光146

一 过渡元素和稀土元素原子146

二 X射线激光149

第三章 分子的能级结构153

3.1 玻恩-奥本海默近似153

一 玻恩-奥本海默近似153

二 分子的势能函数156

一 刚性转子的转动能级和纯转动光谱161

3.2 双原子分子的转动和振动结构161

二 简谐和振子的振动能级和振动转动光谱164

三 分子在不同级上的布居167

四 非谐性,非刚性和振动-转动相互作用170

3.3 双原子分子的电子态结构173

一 电子轨道173

二 电子组态185

三 电子谱项187

3.4 电子能级的转动和振动结构193

一 电子振动转动光谱193

二 电子角动量对转动能级的影响194

三 弗兰克-康登原理197

3.5 双原子分子波函数的对称性和选择定则201

一 空间分演对称性-宇称201

二 核交换对称性-同核分子核自旋的影响203

三 电子跃迁选择定则206

3.6 分子的对称性和对称点群209

一 对称元素和对称操作209

二 分子的点群种类211

三 分子的点群表象213

3.7 多原子分子的转动和振动结构214

一 多原子分子的转动态214

二 多原子分子的振动态219

一 线形多原子分子的电子轨道,组态和电子态221

3.8 多原子分子的电子态结构221

二 非线形多原子分子的电子的轨道,组态和电子态224

第四章 谱线宽度和线形231

4.1 自然宽度和洛伦兹线形232

一 跃迁概率,寿命和能级宽度232

二 自发辐射谱的洛伦兹线形234

三 吸收谱的线形和宽度236

4.2 多普勒增宽和高斯线形及佛克脱线形237

一 多普勒宽度和高斯线形237

二 佛克脱线形240

4.3 碰撞增宽241

一 碰撞增宽241

二 液本和固体中谱线增宽245

4.4 饱和增宽246

一 饱和吸收246

二 均匀增宽情形248

三 不均匀增宽情形251

4.5 其它增宽255

一 穿越时间增宽255

二 仪器增宽258

三 法诺线形260

第五章 激光和同步辐射光谱学264

5.1 光子的吸收和散射264

二 汤姆孙散射和康普顿散射267

一 光电效应267

三 瑞利散射271

四 吸收定律274

5.2 激光光谱学中常用的激光器276

一 产生激光的基本条件276

二 液体染料激光器278

三 固体钛宝石激光器280

四 泵浦光源281

5.3 常用的激光光谱学方法284

一 激光光谱学特点284

二 吸收光谱287

三 激光诱导荧光光谱288

四 激光拉曼光谱290

五 共振增强多光子电离光谱291

5.4 高分辩激光光谱学方法和技术294

一 饱和吸收光谱295

二 偏振光谱297

三 多光子吸收光谱299

三 超声射流分子束303

五 激光泵浦双共振305

六 时间分辨激光光谱308

一 同步辐射装置310

5.5 同步辐射技术310

二 同步辐射特点314

三 原子分子物理实验站317

第六章 电子能谱学和电子动量谱学320

6.1 电子能谱技术323

一 静电型能量分析器323

二 电子能量损失谱方法327

三 光电子能谱和电子束电子能谱332

6.2 散射截面和电离,解离截面336

一 微分散射截面337

二 积分截面和全截面344

三 电离和解离截面348

6.3 振子强度352

一 广义振子强度352

二 光学振子强度356

6.4 电子动量谱学和波函数绘图365

一 氢原子的电子动量谱365

二 测量电子动量谱的原理368

三 电子动量谱测量374

6.4 固体的电子碰撞谱学382

一 电子能量损失谱和电子衍射382

二 固体电子动量谱386

一 普通离子源388

第七章 其它一些重要研究手段388

7.1 离子束源388

二 强流高电荷态离子源391

7.2 质谱仪和原子分子磁共振392

一 质谱仪392

二 原子分子束磁共振397

7.3 粒子囚禁技术401

一 离了阱401

二 激光冷却407

三 激光阱413

7.4 扫描探针显微镜416

一 扫描隧道显微镜417

二 原子力显微镜422

三 其它扫描力显微镜426

四 扫描近场光学显微镜和扫描近场微波显微镜428

附录432

Ⅰ基本的物理常数432

Ⅱ元素周期表和原子壳层结构434

Ⅲ原子K,L壳层的电子结合能和X射线能量436

Ⅳ原子和离子的电离能(eV)443

Ⅴ某些常见分子和自由基的第一电离能(eV)447

索引448