普通高等教育“十一五”国家级规划教材·中国科学技术大学精品教材：高等原子分子物理学（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐克尊 著

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• 量子力学
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• 物理学
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出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312030727

版次：3

商品编码：11086797

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-08-01

用纸：胶版纸

页数：513

字数：650000

正文语种：中文

内容简介

　　 《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·中国科学技术大学精品教材：高等原子分子物理学（第3版）》是在大学“原子物理”和“量子力学”基础上为原子分子物理有关专业的研究生开设的“高等原子分子物理学”课程的教材。主要内容包括原子分子物理学的主要研究内容、原子的激发态结构、分子的能级结构、谱线宽度和线形、激光和同步辐射光谱学、电子能谱学和电子动量谱学以及其他一些重要研究手段等。《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·中国科学技术大学精品教材：高等原子分子物理学（第3版）》适合作为高等院校物理系原子分子物理专业和化学系物理化学专业研究生教材，亦可作为相关专业研究生和教学科研人员的参考书。

内页插图

目录

总序
第3版前言
第2版前言
前言
第1章 原子分子物理学的主要研究内容
1.1 原子分子物理学的发展概况
1.2 激发态结构
1.3 精密测量
1.4 团簇和低维纳米材料
1.5 奇异原子结构
1.6 碰撞
1.7 强场效应
1.8 原子分子测控

第2章 原子的激发态结构
2.1 氢原子能级的精细结构和波函数
2.2 电子组态和各种相互耦合作用
2.3 跃迁问题和原子分子数据
2.4 碱金属ⅠA族和ⅠB、ⅢA族原子
2.5 ⅧA族和ⅡA、ⅡB族原子
2.6 ⅣA-ⅦA族原子
2.7 过渡元素原子、物质磁性和X激光

第3章 分子的能级结构
3.1 玻恩一奥本海默近似和分子势能函数
3.2 双原子分子的转动和振动结构与光谱
3.3 分子的轨道和价键理论方法
3.4 双原子分子电子态的能级结构
3.5 电子跃迁谱带中的转动和振动结构
3.6 双原子分子波函数的对称性和电子跃迁选择定则
3.7 分子的对称性和点群表示
3.8 多原子分子的转动和振动结构与光谱
3.9 多原子分子的电子态结构

第4章 能级和谱线宽度及谱线线形
4.1 自然宽度和洛伦兹线形
4.2 多普勒增宽和高斯线形及沃伊特线形
4.3 碰撞增宽
4.4 饱和增宽
4.5 其他增宽和线形

第5章 激光和同步辐射光谱学
5.1 光子的吸收和散射
5.2 激光光谱学中常用的激光器
5.3 常用的激光光谱学方法
5.4 高分辨激光光谱学方法和技术
5.5 同步辐射技术
……
第6章 电子能谱学和电子动量谱学
第7章 其他一些重要研究手段
附录
名词索引

前言/序言

原子、分子与光学物理前沿探索 本书聚焦于当代原子、分子和光学物理领域最具活力和挑战性的前沿课题，旨在为高年级本科生、研究生以及该领域的科研人员提供一套系统、深入且与时俱进的知识框架。 本书不侧重于介绍原子分子物理学的经典基础，而是将笔墨集中于本世纪以来，随着实验技术飞速发展而取得突破性进展的研究方向。 本书结构分为五大部分，层层递进，从基础理论的深化到尖端实验技术的应用，再到跨学科的交叉研究。 --- 第一部分：量子光学与超冷物质的精密控制 本部分着重于光与物质相互作用在极端条件下的新颖现象。 1. 腔量子电动力学（Cavity QED）的最新进展： 详细探讨了超高反射率布拉格反射镜（DBR）和超导电路中人工原子（如Transmon量子比特）在微腔中的耦合机理。重点分析了Jaynes-Cummings模型在强耦合和超强耦合区域的修正，以及基于腔场的非线性光学效应，例如光诱导相变和腔场下的单光子非线性操作。讨论了腔QED在模拟复杂多体物理系统中的潜力，例如模拟自旋链和拓扑序。 2. 超冷原子物理的实验范式转换： 内容涵盖了费米气体和玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的最新研究热点。深入剖析了费米超流体中p波配对和配对强度的调控，以及在近阈值Feshbach共振附近对有效相互作用的精确标定。特别关注了拓扑超导体的模拟，利用轨道运动和自旋轨道耦合（SOC）在光晶格中构造人工磁场，实现对拓扑相的探测，如Majorana零能模的间接证据。 3. 精密测量与原子钟的下一代技术： 超越传统的基于原子跃迁频率的钟原理，本书探讨了基于光晶格和布里渊散射的精密测量。重点介绍了基于非线性相互作用的系统误差抑制技术，如钟态的量子投影噪声限制。深入分析了基于量子存储环（Atomic Memories）的时间-频率传递链路，以及原子干涉仪在高精度重力场和加速度测量中的应用，特别是对于寻找弱相互作用的第五种力的潜在信号。 --- 第二部分：强场物理与阿秒科学 本部分深入探讨了原子和分子在超强激光场作用下的非微扰动力学过程，这是理解电子行为的直接窗口。 1. 高次谐波产生（HHG）的动态控制： 系统梳理了HHG从阈值到饱和再到平台的整个产生过程的物理机制。重点分析了空间-时间光场整形（如轨道角动量光束和飞秒脉冲）对谐波能谱和空间分布的影响。讨论了如何利用电场整形技术（EFT）实现对谐波相位的精确控制，从而生成窄带、高相干性的软X射线。 2. 电子动力学成像技术： 详细介绍了利用“再散射”（Recollision）理论来解析分子解离和电离过程。重点阐述了实时电子动力学（Real-Time Electron Dynamics）的实验方案，特别是基于阿秒脉冲对分子轨道演化的直接观测。讨论了电子撞击（Electron Impact）和隧穿电离（Tunneling Ionization）的精确描述，以及多重电离过程中的电子关联效应。 3. 强场作用下的分子碎裂（Fragmentation）： 分析了超短脉冲诱导的分子内电子转移和核运动的耦合。探讨了“隧道电离-核运动”耦合模型，并将其应用于复杂分子（如水分子簇）的结构解析。关注了“分子内能级泵浦”的概念，即利用不同波长激光场协同作用，驱动分子到达特定的高激发态或负离子态。 --- 第三部分：量子信息与模拟 本部分关注如何利用原子分子系统作为量子信息的基本单元和模拟平台。 1. 基于中性原子的量子模拟器： 详细介绍了基于里德堡（Rydberg）相互作用的量子模拟技术。重点分析了里德堡链和里德堡气泡的构建，以及如何利用范德华力或偶极-偶极相互作用来模拟伊辛模型（Ising Model）和海森堡模型（Heisenberg Model）的基态和动力学。讨论了利用Floquet工程技术在里德堡系统中模拟时间晶体（Time Crystals）的实验实现。 2. 量子计算的架构与相干性维持： 探讨了基于中性原子阵列（Optical Lattices）的量子计算路线图。详细分析了光镊（Optical Tweezer）阵列如何实现可重构的量子比特布局和高保真度的单比特和双比特门操作（如里德堡阻塞门）。着重讨论了实现长程纠缠的策略，例如基于飞行光子作为媒介的量子总线。 3. 量子存储与纠错码： 聚焦于光子与原子系综的接口技术。深入分析了基于受激拉曼过程的量子存储器（Quantum Memory），特别是如何通过优化原子能级结构和利用“光场衰减补偿”技术来延长存储时间并提高读出效率。讨论了初步的量子纠错码（如表面码）在原子阵列中的编码和解码实验验证。 --- 第四部分：复杂原子与分子光谱学 本部分关注传统光谱技术在新兴复杂系统中的应用与扩展。 1. 分子振转能级的精确表征： 涵盖了高分辨红外和太赫兹光谱技术在复杂分子，特别是环境相关分子（如大气污染物、生物活性分子）中的应用。重点介绍如何使用线形预测编码（LPC）和基于傅里叶变换的分析方法从复杂光谱中提取精确的能级参数。 2. 表面等离激元增强光谱： 探讨了将分子置于金属纳米结构表面时，由于近场增强效应引起的拉曼和荧光信号的巨大提升。分析了表面等离激元（SPP）与分子电子态的耦合机制，以及如何利用这一效应实现单分子检测和表面吸附物振动态的非破坏性测量。 3. 稀有原子和超重元素的物理特性： 介绍了利用激光冷却和囚禁技术研究寿命极短的重元素原子或离子（如锕系元素）的基态结构和跃迁频率。讨论了这些测量如何为检验量子电动力学在强场区域的预测提供独特平台，以及对元素周期律的修正性认识。 --- 第五部分：非平衡态动力学与复杂系统 本部分将视角扩展到非平衡态下原子分子系统的集体行为。 1. 量子玻尔兹曼方程与输运理论： 在非平衡系统中，精确描述粒子输运是关键挑战。本书介绍了如何将量子退火和蒙特卡洛方法与玻尔兹曼方程相结合，以模拟光晶格中原子的扩散和热化过程。着重分析了麻痹（Localization）现象如何影响系统的有效输运系数。 2. 拓扑绝缘体与模拟费米子系统： 利用光晶格中的自旋轨道耦合模型，深入探讨了如何模拟二维和三维拓扑绝缘体。重点分析了实验中如何观测到狄拉克锥的形成和保护的边界态，以及利用边界态的保护特性实现低损耗的量子态传输。 3. 激发态的随机游走与局部化： 探讨了多体局域化（Many-Body Localization, MBL）现象在原子分子系统中的实验验证。通过精确控制激光场的随机性或引入非对角无序，分析系统如何避免热化，并维持其初始的量子相干性。讨论了MBL在信息存储和量子计算中的潜在影响。 本书的叙述风格注重从前沿实验出发，系统性地梳理其背后的理论基础和数学工具，力求将最新的科研成果转化为结构清晰的教学内容。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对原子核物理和粒子物理的边界区域都充满好奇，尤其是那些与原子分子物理有着千丝万缕联系的领域。比如，重离子碰撞中产生的极端物质状态，它在一定程度上可以看作是电子“退耦”后的一种宏观表现，但其背后的微观机制，原子尺度上的行为，仍然有很多值得探究的地方。这本书的名称中虽然没有直接提及核物理，但我推测，在讨论例如原子电离、激发以及分子解离等过程中，可能会涉及到一些与相对论效应、量子电动力学（QED）效应相关的讨论，而这些效应在重原子和强场条件下尤为显著。如果书中能够对这些“边缘”地带有所覆盖，哪怕是简要的介绍，也会让我感到惊喜。我特别关注书中是否会介绍一些能够统一描述不同尺度现象的理论框架，比如如何将量子场论的思想融入原子分子物理的研究中。另外，对于核力如何影响原子核周围电子的行为，以及核衰变过程中电子的同步发射等现象，如果能有相关的讨论，那将是对我现有知识体系的一次极大的拓展。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对天体物理和宇宙学有着浓厚兴趣的读者，我一直试图寻找能够连接微观物理世界与宏观宇宙现象的桥梁。原子分子物理无疑是其中的关键一环，因为恒星、星云、行星大气乃至星际介质中的物质，其物理性质很大程度上是由原子和分子的行为决定的。我希望这本书能在“高等”这个层面，为我揭示一些更深层次的原理。例如，在解释恒星的光谱时，如何精确计算原子和分子的吸收和发射谱线，并从中推断出恒星的温度、密度、化学成分甚至磁场强度？书中是否会介绍一些用于模拟复杂星际介质中原子分子动力学演化的数值方法？还有，对于早期宇宙中的化学演化，特别是第一代分子的形成和解离过程，这对于理解宇宙的早期演化至关重要，书中在这方面会有怎样的阐述？我也非常好奇，书中是否会讨论一些与暗物质、暗能量相关的原子分子物理效应，虽然可能性较小，但任何微小的线索都可能带来突破。

评分☆☆☆☆☆

我对理论物理中的一些基础性问题情有独钟，尤其是那些关于量子力学本质的探讨。原子分子系统作为最直接的量子力学实验载体，总是能够激发出最深刻的理论思考。这本书的“高等”二字，让我期待它能超越基础的量子力学原理，深入到量子纠缠、量子相干性、量子测量等前沿的理论概念在原子分子系统中的具体体现。比如，如何利用原子分子系统来实现量子信息处理，例如构建量子比特、进行量子门操作？书中是否会讨论一些利用多原子分子系统来检验量子力学完备性的实验设计？我更关心的是，书中是否会涉及一些非定域性、贝尔不等式检验等与量子力学基础相关的最新进展，以及如何在实际的原子分子实验中实现这些检验。另外，对于量子退相干的机制，以及如何克服退相干来实现稳定的量子相干态，这对于量子技术的发展至关重要，我希望这本书能提供一些深刻的见解。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，物理学的美妙之处在于其普适性，而原子分子物理正是连接微观粒子与我们日常所见的宏观世界的纽带。这本书的“精品教材”定位，以及“中国科学技术大学”的背景，都让我对其内容的严谨性和深度充满信心。我期待书中能够详细阐述，在一些复杂的原子分子相互作用中，如何巧妙地运用近似方法和数值模拟技术来获得有意义的结果。例如，当原子核与电子之间的库仑相互作用，或者不同电子之间的相互作用变得异常复杂时，有哪些有效的计算手段？我特别关注书中是否会介绍一些用于处理多电子原子和多原子分子的先进计算方法，比如密度泛函理论（DFT）的进一步发展，或者一些高精度量子化学计算方法。另外，对于原子分子在不同环境下的性质变化，比如在高压、强磁场或等离子体中的行为，书中是否会提供相应的理论模型和分析工具？我希望通过这本书，能够更好地理解和预测各种环境下原子分子的行为，从而为材料科学、化学反应动力学等领域的研究提供理论支持。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《高等原子分子物理学（第3版）》真是太巧了，我最近正好在琢磨光与物质相互作用的几个难题，尤其是对于强激光场下的原子电离过程，一直觉得现有的理论框架有些地方不够直观，或者说在某些极限情况下解释力稍显不足。这本书的出版，恰好满足了我对更深入、更系统理解这一领域的需求。我特别期待书中能够对阿秒物理和超快动力学有更详细的论述，这可是当前原子分子物理研究最前沿的阵地，很多新奇的现象层出不穷，比如阿秒脉冲的产生机制、以及如何利用它们来“拍照”原子分子的瞬时结构和电子运动。另外，对于多体问题的精确求解，这本书会提供怎样的思路和方法？这往往是原子分子物理研究的“硬骨头”，是否能够在这个版本中找到更有效、更通用的解决方案，是我非常关心的一点。还有，书中在描述原子分子光谱方面，是否有新的进展，比如对高精度光谱测量技术与理论计算的结合，以及如何从光谱信息中提取更多关于原子分子内部结构和动力学的信息？我希望这本书能给我带来一些启发，甚至是一些“aha moment”。

评分☆☆☆☆☆

一直使用京东，这次商品还不错

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徐克尊老师编的书，内容很丰富，可以作为科研的参考书

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已大致看了一遍，内容还是很丰富的。

评分☆☆☆☆☆

感觉内容还可以再充实一点，加一点量子化学的东西

评分☆☆☆☆☆

箱子太不结实了，都扁了。你们开发标不给打个商品详单太不专业了，明天我去问问，如果学校不给报销我要申请退货。

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比较好看的书。学习了。

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值得拥有，快递质量也不错

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值得拥有，快递质量也不错

评分☆☆☆☆☆

很好的东西，很喜欢的哈~