牛津大學研究生教材系列·原子物理學

《牛津大學研究生教材系列·原子物理學牛津大學研究生教材系列·原子物理學》是2009年1月1日科學出版社出版的圖書，作者是(英國)辛格爾頓 (Singleton.J)。

基本介紹

• 書名：牛津大學研究生教材系列·原子物理學
• 作者：(英國)辛格爾頓 (Singleton.J)
• 原版名稱：Atomic Physics
• ISBN：9787030236210
• 頁數：331頁
• 出版社：科學出版社;
• 出版時間： 第1版 (2009年1月1日)
• 開本：16
• 叢書名：牛津大學研究生教材系列

作者簡介

作者：(英國)辛格爾頓 (Singleton.J)

內容簡介

《原子物理學》是為高年級本科生“高等原子物理”課撰寫的教材，《原子物理學》前幾章介紹了原子物理的基本理論，可以使初次接觸本領域的本科生建立基礎，從而幫助他們理解書中內容。《原子物理學》介紹了最新的研究進展及其在玻色-愛因斯坦凝聚物質波干涉和利用捕陷離子進行量子計算方面的套用。通常的教科書僅強調原子結構的量子解釋，《原子物理學》作為補充則重點強調了理論的實驗基礎，最後幾章尤其如此。《原子物理學》包括大量習題，可供教學使用。

《原子物理學》作者為牛津大學物理系教授christopher Foot。

目錄

1 早期原子物理學

1.1 導引

1.2 氫原子光譜

1.3 Bohr理論

1.4 相對論效應

1.5 Moseley和原子數

1.6 輻射衰變

1.7 愛因斯坦A係數和B係數

1.8 Zeeman效應

1.8.1 Zeeman效應的實驗觀察

1.9 原子單位總結

習題

2 氫原子

2.1 Schrodinger方程

2.1.1 角向方程的解

2.1.2 徑向方程的解

2.2 躍遷

2.2.1 選擇定則

2.2.2 對θ的積分

2.2.3 宇稱

2.3 精細結構

2.3.1 電子的自旋

2.3.2 自旋一軌道相互作用

2.3.3 氫原子的精細結構

2.3.4 Larab位移

2.3.5 精細能級之間的躍遷

進一步閱讀

習題

3 氦原子

3.1 氦原子的基態

3.2 氦原子的激發態

3.2.1 自旋本徵態

3.2.2 氦原子中的躍遷

3.3 氦原子中的積分估計

3.3.1 基態

3.3.2 激發態：直接積分

3.3.3 激發態：交換積分

進一步閱讀

習題

4 鹼金屬

4.1 殼層結構和周期表

4.2 量子數虧損

4.3 中心場近似

4.4 Schr6dinger方程的數值解

4.4.1 自洽解

4.5 自旋-軌道相互作用：量子方法

4.6 鹼金屬的精細結構

4.6.1 精細結構躍遷的相對強度

進一步閱讀

習題

5 L-S耦合方式

5.1 LS耦合方式的精細結構

5.2 j-j偶合方式

5.3 居問耦合：不同耦合方式之間的躍遷

5.4 L-S耦合方式的選擇定則

5.5 Zeeman效應

5.6 小結

進一步閱讀

習題

6 超精細結構和同位素移位

6.1 超精細結構

6.1.1 s電子的超精細結構

6.1.2 氫微波激射器

6.1.3 l≠0時的超精細結構

6.1.4 超精細結構與精細結構的比較

6.2 同位素移位

6.2.1 質量效應

6.2.2 體積移位

6.2.3 原子揭示的原子核信息

6.3 Zeeman效應和超精細結構

6.3.2 強場下的Zeeman效應，B>A

6.3.3 中間部分的場力

6.4 超精細結構的測量

6.4.1 原子束技術

6.4.2 原子鐘

進一步閱讀

習題

7 原子與輻射的相互作用

7.1 方程的建立

7.1.1 振盪電場的擾動

7.1.2 旋波近似

7.2 愛因斯坦B係數

7.3 與單色輻射的相互作用

7.3.1 兀脈衝與兀/2脈衝

7.3.2 Bloch矢量和Bloch球面

7.4 Ramsey條紋

7.5 輻射阻尼

7.5.1 經典偶極輻射阻尼

7.5.2 光jBloch球面

7.6 光吸收截面

7.6.1 純輻射展寬截面

7.6.2 飽和強度

7.6.3 功率展寬

7.7 交流Stark效應/光頻移

7.8 半經典理論註解

7.9 結論

進一步閱讀

習題

8 無Doppler雷射光譜

8.1 譜線的Doppler展寬

8.2 交叉束技術

8.3 飽和吸收光譜

8.3.1 飽和吸收光譜的原理

8.3.2 飽和吸收光譜的穿越共振

8.4 雙光子光譜

8.5 雷射光譜的校準

8.5.1 相對頻率的校準

8.5.2 絕對校準

8.5.3 光頻梳

進一步閱讀

習題

9 原子冷卻與捕陷

9.1 散射力

9.2 減慢原子束

9.2.1 啁啾冷卻

9.3 光學黏膠技術

9.3.1 Doppler冷卻的極限

9.4 磁光阱

9.5 偶極力導論

9.6 偶極力理論

9.6.1 光學晶格

9.7 Sisyphus冷卻技術

9.7.1 概論

9.7.2 Sisyphus冷卻

9.7.3 Sisyphus冷卻機制的極限

9.8 Raman躍遷

9.8.1 Raman躍遷的速度選擇

9.8.2 Raman冷卻

9.9 原子噴泉

9.10 總結

習題

10 磁捕陷、蒸發冷卻和Bose-Einstein凝聚

10.1 磁捕陷的原理

10.2 磁捕陷

10.2.1 徑向約束

10.2.2 軸向約束

10.3 蒸發冷卻

10.4 Bose-Einstein凝聚

10.5 捕陷原子蒸氣中的Bose-Einstein凝聚

10.5.1 散射長度

10.6 一種Bose-Einstein凝聚體

10.7 Bose凝聚氣體的性質

10.7.1 聲速

10.7.2 消退長度

10.7.3 Bose-Einstein凝聚的相干性

10.7.4 原子雷射

11 原子干涉

12 離子阱

13 量子計算

附錄A 微擾理論

A.1 微擾理論的數學

A.2 相近頻率經典振子的相互作用

附錄B 靜電能的計算

附錄C 磁偶極躍遷

附錄D 飽和吸收的線形

附錄.E Raman躍遷和雙光子躍遷

E.1 Raman躍遷

E.2 雙光子躍遷

附錄F Bose-Einstein凝聚有關統計力學知識

F.1 光子的統計力學

F.2 Bose-Einstein凝聚

F.2.1 諧振阱中的Bose-Einstein凝聚

參考文獻

索引