原子物理學

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(shù)
1.6 輻射衰變
1.7 愛因斯坦A系數(shù)和B系數(shù)
1.8 Zeeman效應
1.8.1 Zeeman效應的實驗觀察
1.9 原子單位總結(jié)
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(jié)構(gòu)
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(jié)構(gòu)
2.3.4 Larab位移
2.3.5 精細能級之間的躍遷
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習題
3 氦原子
3.1 氦原子的基態(tài)
3.2 氦原子的激發(fā)態(tài)
3.2.1 自旋本征態(tài)
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(tài)
3.3.2 激發(fā)態(tài)：直接積分
3.3.3 激發(fā)態(tài)：交換積分
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習題
4 堿金屬
4.1 殼層結(jié)構(gòu)和周期表
4.2 量子數(shù)虧損
4.3 中心場近似
4.4 Schr6dinger方程的數(shù)值解
4.4.1 自洽解
4.5 自旋-軌道相互作用：量子方法
4.6 堿金屬的精細結(jié)構(gòu)
4.6.1 精細結(jié)構(gòu)躍遷的相對強度
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習題
5 L-S耦合方式
5.1 LS耦合方式的精細結(jié)構(gòu)
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(jié)
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習題
6 超精細結(jié)構(gòu)和同位素移位
6.1 超精細結(jié)構(gòu)
6.1.1 s電子的超精細結(jié)構(gòu)
6.1.2 氫微波激射器
6.1.3 l≠0時的超精細結(jié)構(gòu)
6.1.4 超精細結(jié)構(gòu)與精細結(jié)構(gòu)的比較
6.2 同位素移位
6.2.1 質(zhì)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(jié)構(gòu)
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(jié)構(gòu)的測量
6.4.1 原子束技術
6.4.2 原子鐘
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習題
7　原子與輻射的相互作用
7.1 方程的建立
7.1.1 振蕩電場的擾動
7.1.2 旋波近似
7.2 愛因斯坦B系數(shù)
7.3 與單色輻射的相互作用
7.3.1 兀脈沖與兀／2脈沖
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(jīng)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(jīng)典理論注解
7.9 結(jié)論
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習題
8 無Doppler激光光譜
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 激光光譜的校準
8.5.1 相對頻率的校準
8.5.2 絕對校準
8.5.3 光頻梳
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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(jié)
習題
10 磁捕陷、蒸發(fā)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(fā)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(zhì)
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 原子激光
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(shù)學
A.2 相近頻率經(jīng)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(tǒng)計力學知識
F.1 光子的統(tǒng)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