高等院校基礎物理教程·原子物理

《原子物理(第2版)》主要含原子物理及分子物理部分，與傳統內容相比，重點增加了與“輻射場與原子的共振相互作用”有關的內容，第一章介紹量子力學以前的原子物理學，增加了關於譜線的定量描述及對二能級間躍遷問題的討論，第二章為量子力學初步，其中重點增加了“量子躍遷”一節，闡明了拉比躍遷，介紹了瞬態光譜現象，第三、四章分別介紹鹼金屬原子、複雜原子的結構和光譜，第五章討論磁場中的原子，較深入地介紹了磁共振，第六章討論輻射場與原子的共振相互作用，給出了經典理論（含量子力學修正），闡明了共振吸收與色散過程。在此基礎上，分析了量子放大與振盪（含雷射原理），以及微觀粒子的陷俘問題，涉及了有關玻色一愛因斯坦凝聚、原子雷射等現象，第七章為分子結構與光譜，作為附篇，第八章給出了關於固體物理的一些知識，第九章為原子核物理簡介。 除正文外，書中有內容較為廣泛的附錄，以及思考題和習題，讀者從中可以更多地了解原子物理的最新發展，體會到綜合運用基礎物理知識、聯繫實際、思索問題和解決問題的樂趣。 《原子物理(第2版)》可作為綜合大學理工科的基礎物理教材，也可以作為其他高等院校和中學物理教師的教學或自學參考讀物。

基本介紹

• 書名：高等院校基礎物理教程•原子物理
• 類型：分子物理學、原子物理學
• 出版日期：2010年1月1日
• 語種：簡體中文
• ISBN：9787301159217
• 品牌：北京大學出版社
• 作者：鄭樂民
• 出版社：北京大學出版社
• 頁數：281頁
• 開本：16
• 定價：35.00

內容簡介

《原子物理(第2版)》主要講述關於原子結構和原子與輻射場相互作用的基本知識。先後給出了經典量子力學和初步量子力學的描述和處理方法。在此基礎上，介紹了磁共振、量子振盪（含雷射）以及原子的操控和陷俘等物理過程，反映了原子物理近期研究的成果。《原子物理(第2版)》注意基本知識的拓展，除了習題之外，還有較多的思考題和附錄，對若干理論的、實驗的和重要套用方面的材料作了一些補充。讀者可以從中更多地了解原子物理的最新發展，體會到綜合運用基礎物理知識、聯繫實際、思索問題和解決問題的快樂。此外，還有分子結構和光譜一章，以及關於固體物理和原子核物理的兩個附篇。

圖書目錄

第一章 量子力學以前的原子物理學
1.1 玻爾理論以前的原子物理學
1.2 玻爾理論
1.3 弗蘭克一赫茲實驗
1.4 玻爾理論的推廣和意義
1.5 關於光譜產生的機制
附錄A 關於黑體輻射
附錄B 關於愛因斯坦係數
思考題
習題

第二章 量子力學初步
2.1 物質的二象性、機率波與量子態
2.2 薛丁格方程
2.3 量子力學中的一些理論和方法
2.4 用薛丁格方程求解氫原子問題
2.5 量子躍遷
2.6 氫原子結構的進一步討論
附錄C 關於量子躍遷的一些計算
思考題
習題

第三章 鹼金屬原子結構及光譜
3.1 鹼金屬原子光譜與能級
3.2 自旋軌道相互作用
3.3 鹼金屬原子能級和譜線的精細結構
3.4 鹼金屬原子能級的超精細結構和同位素移位
思考題
習題

第四章 複雜原子的能級結構和光譜
4.1 原子的殼層結構
4.2 兩個價電子的原子結構和光譜
4.3 複雜原子能級結構的一般規律
4.4 原子的電離能級和X射線譜
4.5 原子的光電子能譜和俄歇電子能譜
附錄D 等效電子組成的Ls耦合能態
附錄E 關於X射線的若干知識
思考題
習題

第五章 磁場中的原子
5.1 原子的磁性
5.2 原子光譜的塞曼效應
5.3 磁共振
附錄F 關於原子在外場中的行為
附錄G 原子(分子)頻率標準
附錄H 關於核磁共振
思考題
習題

第六章 原子與電磁場的相互作用
6.1 輻射場與原子共振相互作用的經典理論
6.2 量子振盪與微波激射
6.3 雷射
6.4 微觀粒子的電磁陷俘
6.5 原子的雷射操控與陷俘
附錄I 關於核磁共振的經典理論
附錄J 消都卜勒譜
附錄K 雷射穩頻與光頻測量
附錄L 關於量子計算的一些補充
思考題
習題

第七章 分子結構與光譜
7.1 分子的形成
7.2 分子的能級與光譜
7.3 拉曼散射和非線性光學效應
思考題
習題

第八章 附第一——固體物理學的一些知識
8.1 固體結構
8.2 品格振動
8.3 晶體的能帶結構
8.4 半導體

第九章 附篇二——原子核物理簡介
9.1 原子的放射性
9.2 原子核的結構
9.3 核反應、核裂變和核聚變
附表一 元素周期表
附表二 本書常用的物理常數表
附表三 能量換算因子表
部分思考題注釋
部分習題答案或解

文摘

插圖：

序言

本書在內容更新方面，繼續第一版的精神，進一步增加與“原子與輻射場的相互作用”有關的材料。回顧近十年間，又有三次諾貝爾物理學獎被授予與原子物理研究密切相關的科學家，他們的工作，包含原子的冷卻和囚禁、玻色一愛因斯坦凝聚、高分辨雷射光譜、光波頻率的測量等方面。一位初學者，如果具有初步的原子與場的相互作用方面的知識，想對這些新的發展有一點淺近的了解，不是不可能的。基於這種認識，本書在第二章 “量子力學初步”中，增加了“量子躍遷”一節，重點在介紹孤立的、自發發射可以忽略的原子與輻射場的相互作用，引進拉比躍遷、能態的製備等知識，然後以簡化的方式過渡到氣體原子的穩態吸收問題。我們認為，初學者有了這些知識後，將容易理解不少原子物理的新發展，對以後學習物理也會有所幫助。當然，這還是一次試驗，請識者與讀者指正。
有了上述知識，在其後幾章中得以增加有關原子、離子的陷俘與操控問題，以及若干新的重要套用。
又為了適應教學的需要，增加了“原子核物理簡介”一章，以備選用。
如以本書作為主要教材，則對新增內容的取捨，可根據課程的基本要求來確定。
北京大學信息科學技術學院量子電子學研究所的王義遒、董太乾兩教授，長期從事原子、離子的冷卻、儲存，以及原子頻標的研究。以上關於在原子物理課程方面的改革意見，是我們三人的共識。書中新增加的部分內容，即來自他們兩位及其合作者的工作。我做的事，就是將新增加的內容“普通物理化”。
新增加的“原子核物理簡介”和“量子躍遷”書稿曾請教過王正平教授。有關核裂變問題曾請教過黃祖洽教授，特在此致謝。書後附有習題的部分解答，感謝王延輝博士為此付出了辛勤的勞動。
在本書編輯過程中，王劍飛和孫琰兩位編輯深入細緻的工作，使書稿得到不少的改進，專此致謝。