原子分子光电离物理及实验

书籍目录

前言

第1章绪论

1.1原子体系的相干激发

1.2多光子电离光电子角分布

1.3多通道激发与光学跃迁量子干涉测量

1.4分子的多光子电离与离解

参考文献

第2章量子力学基本原理

2.1量子论的起源

2.1.1黑体辐射与普朗克量子化假设

2.1.2光电效应的光量子解释

2.1.3原子的稳定性与线状光谱

2.2波与粒子

2.2.1波粒二象性

2.2.2不确定性原理

2.3物质波的波动方程

2.3.1薛定谔方程

2.3.2波函数的物理意义

2.3.3态叠加原理

2.3.4求解薛定谔方程的两个例子

2.3.5宇称

2.4力学量的算符表示

2.4.1算符的一般概念

2.4.2线性算符与厄米算符

2.4.3表示力学量算符的性质

2.4.4力学量的平均值

2.4.5对易算符与力学量的同时测量问题

2.5波函数的矢量表示

2.5.1狄拉克符号的引入

2.5.2态空间波函数的展开

2.5.3算符的矩阵表示

2.6角动量

2.6.1角动量量子化

2.6.2单电子原子

2.6.3正常塞曼效应

2.6.4电子自旋

2.6.5角动量耦合

2.7量子跃迁

2.7.1跃迁矩阵元

2.7.2含时微扰理论

2.7.3含时微扰近似解法

2.7.4简谐微扰

2.7.5连续态跃迁速率——费米黄金律

参考文献

第3章原子体系的相干激发与电离

3.1两能级系统相干激发

3.1.1几率振幅方程

3.1.2跃迁几率随时间的演化

3.1.3拉比振荡

3.1.4考虑弛豫过程的激发

3.2密度矩阵

3.2.1两能级孤立体系密度矩阵

3.2.2混合态密度矩阵

3.2.3密度矩阵随时间的演化——运动方程

3.2.4布洛赫矢量与光学布洛赫方程

3.3原子的相干激发

3.3.1原子—光场相干相互作用

3.3.2量子拍原理与实验

3.4原子的共振激发与电离

3.4.1激发态自电离共振

3.4.2共振光电离与单原子探测

3.4.3原子超精细结构测量

3.5原子的阈上电离

3.5.1基本概念

3.5.2低能量ATI峰的场诱导抑制

3.5.3皮秒脉冲激光作用下光电子能谱的红移

3.5.4激光偏振态的影响

参考文献

第4章原子多光子电离及微观参数的确定

4.1多光子电离的基本概念

4.2线偏振光多光子电离与光电子角分布测量

4.2.1铷原子双光子电离通道

4.2.2极坐标平面内光电子角分布测量

4.2.3原子微观参数与光电子角分布的关系

4.2.4原子微观参数的确定

4.3任意偏振光双光子电离光电子角分布理论

4.3.1光电子角分布的一般表达式

4.3.2椭圆偏振光激发的光电子角分布

4.4全空间光电子角分布成像实验

4.4.1光学系统

4.4.2真空系统及原子束的产生

4.4.3光电子角分布成像装置

4.4.4地球磁场的影响及消除

4.5由光电子角分布影像确定原子微观参数

4.5.1光场偏振态的调整与检测

4.5.2光电子角分布影像的形成

4.5.3不同偏振态激光产生的光电子影像

4.5.4光电子投射轨道分析

4.5.5实验影像与理论计算影像的拟合

4.5.6ε2s和ε2d波的相对电离截面

4.5.7ε2s和εe2d波之间的相对相位

参考文献

第5章原子分子多通道激发与量子干涉

5.1光学相干与量子干涉

5.2光学跃迁过程的量子干涉

5.2.1Hg原子双通道跃迁的量子干涉

5.2.2HI分子双通道跃迁的量子干涉

5.3双通道跃迁量子干涉与非对称光电子角分布

5.3.1光电子角分布的相位控制原理

5.3.2双色激光束匹配及光场相位的控制

5.3.3Rb原子双通道光电离量子干涉与非对称光电子角分布影像的形成

5.4由非对称光电子角分布影像确定原子奇偶宇称连续波相位差

5.4.1单光子跃迁矩之比R1／2／R3／2的确定

5.4.2p波和d波相位差的测定

5.5平行偏振的双色激光场中Rb原子电离光电子角分布

参考文献

第6章原子的速度选择光激发光谱

6.1光谱线的宽度

6.1.1光谱线的自然宽度

6.1.2光谱线的多普勒展宽

6.1.3均匀展宽与非均匀展宽——谱线线型

6.2饱和吸收现象

6.2.1饱和吸收凹陷

6.2.2探测凹陷的几种实验方案

6.3饱和吸收光谱

6.4多能级跃迁交叉共振

6.4.1交叉共振现象及起因

6.4.2正反交叉共振的两个实验

6.5偏振光谱

6.6双光子吸收光谱

参考文献

第7章分子的多光子激发、电离与离解

7.1分子的能级结构、跃迁及光谱

7.1.1分子电子态的分类和标记

7.1.2势能曲线与振动非谐性

7.1.3弗兰克—康登原理

7.1.4分子的振动—转动跃迁

7.1.5电子跃迁的转动结构

7.2分子的光选择共振激发与电离

7.2.1共振增强多光子电离

7.2.2零动能光电子谱

7.2.3高分辨离子转动谱及分子电离势的测量

7.3态选择光电离产物成像

7.3.1离子成像概述

7.3.2第一个离子成像实验

7.3.3内能态与速度分布的关系

7.3.4双原子分子DI的光离解产物成像

7.3.5速度映射成像

7.3.6光电子—光离子符合技术

7.4红外多光子激发与离解

7.4.1分子的光选择激发与同位素分离

7.4.2红外多光子吸收峰的分裂与红移

7.4.3电子激发态d3пgC2*自由基的形成

7.4.4分子间的V—V能量转移

7.4.5红外多光子离解过程中的气相到固相转变

参考文献

……

第8章相关技术与实验

附录

索引

作者简介

从基本概念出发论述通过激光光电离研究原子分子激发态结构及动力学的方法、原理与实验。系统讲述原子多光子电离光电子角分布的相关理论与实验，详细介绍探测全空间光电子角分布影像并由此确定原子微观动力学参数的方法及多通道跃迁过程的量子干涉。阐述原子的阈上电离、激发态自电离共振、量子拍及多能级跃迁交叉共振等现象，书中有关内容还包括高分辨激光光谱、原子超精细结构测量及单原子探测等，讨论共振增强多光子电离、零动能光电子谱及态选择光电离产物成像技术等现代分子光电离研究方法，介绍分子红外多光子离解过程中的光选择性同位素分离、分子间振动能量转移以及非统计离解行为等现象。考虑到《原子分子光电离物理及实验》内容所需要的基础知识，又系统而精炼地讲述量子力学的主要内容以及密度矩阵方法。

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