现代物理基础丛书·典藏版：激光光散射谱学 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《现代物理基础丛书·典藏版：激光光散射谱学》较全面地介绍了光散射（拉曼散射，布里渊散射，米散射，瑞利散射，动态光散射）的经典理论，量子理论，多声子散射理论和光散射选择定则，详细介绍激光光散射的实验技术和方法，包括非线性光散射和表面增强拉曼散射。最后介绍激光光散射在许多学科领域的研究和应用，包括氧化物，介电，铁电材料，磁性材料，半导体，高温超导体，聚合物，液晶等块体、薄膜和纳米结构的光散射谱的研究。
　　《现代物理基础丛书·典藏版：激光光散射谱学》将理论、系统装置、实验技术及其在当代科学研究方面的应用集为一体，体现其系统性和科学先进性，书中丰富的图表以及书后的习题思考题有助于读者直观深入的理解，每章后面的参考文献和书后的翔实附录便于备查。
　　《现代物理基础丛书·典藏版：激光光散射谱学》可以作为物理学、化学、材料科学的研究生教材，也可以作为其他相关专业研究生的教材和教学参考书，还可以作为从事相关领域研究的教师、科学工作者的参考书。

内页插图

目录

前言/序言

　　19世纪末，20世纪初德英科学家米和瑞利对空气中微粒受太阳光散射的研究打开了光散射研究的序幕，他们发展了米散射和瑞利散射理论，满意地解释天空的云朵为什么呈现白色以及晴朗的天空为什么呈现蓝色。瑞利因研究与光散射有关的气体密度和发现稀有气体氩，获得了1904年诺贝尔物理学奖。20世纪20年代，法国科学家布里渊研究与声波有关的密度起伏的光散射，发现光波使声波产生了多普勒频移，在入射光两边得到了对称的散射边带（后来为实验所证实），这就是布里渊散射。20世纪20-30年代，印度科学家拉曼利用水银灯照射苯溶液等液体，发现了在水银灯激发线的两边呈对称分布的新辐射谱线，这一辐射称为拉曼散射。拉曼因发现这一新的辐射和所取得的许多光散射研究成果而获得1930年诺贝尔物理学奖。
　　光散射研究的进展与光散射谱仪的改进和发展息息相关，一个世纪以来光散射谱仪经历了相当重要的发展过程，初期使用的光源汞灯后来由不同功能的激光器，如离子激光器、半导体激光器、固体微型激光器、飞秒激光器等替代。分光棱镜由兼具色散分光和抑制杂散光功能的全息光栅单色仪或陷波滤波器替代。光散射谱的摄谱检测装置则由光电倍增管、电荷耦合器件（CCD），电子数字检测装置替代。由此光散射谱仪的整体水平得到了大大提高。相继发展的多种具有先进水平的光散射谱仪不断地引进了实验室，使得光散射谱学在众多学科领域研究方面发挥越来越重要的作用，
　　作者于1983～1986年期间访问了美国科罗拉多大学，在著名的光散射专家吉·弗·斯科特（J.F.Scott）教授领导的凝聚态物理实验室从事铁电、介电和光电材料的拉曼散射、布里渊散射和动态光散射等研究工作。回国后在从事科学研究的同时为南京大学理科（物理、化学、材料科学、电子科学、地球科学等）研究生开设了《激光光散射谱学》课程，进行每年一学期的教学工作。二十年来，作者将光散射原理、实验技术及其应用系统地贯穿起来，结合多年的研究工作和国际学科发展动向，在教材中不断引入重要研究结果，使课程内容日趋丰富和系统。当前众多的实验室装备了光散射谱仪，越来越多的研究者运用光散射谱仪开展研究工作。作者深感有必要写一本系统、通俗、涵盖学科面较宽的光散射谱学书籍，供学生学习和研究者参考之用。
　　本书共14章。第1～8章叙述光散射的基本理论，实验系统和测量方法技术，第9～14章叙述光散射在科学研究和工程技术方面的应用。
　　第1章介绍光散射技术和研究的历史发展，分类简述瑞利散射、米散射和动态光散射、布里渊散射、拉曼散射、汤姆孙散射、康普顿散射以及光散射技术的应用。
　　第2章叙述光散射的经典理论、量子理论和多声子散射理论。
　　第3章全面叙述分子对称性和光散射的选择定则。列表介绍许多分子的所属点群，实例说明特定点群分子的正则振动模的求解，讨论一级、二级拉曼光谱和转动拉曼光谱的选择定则。
　　第4章介绍常规瑞利散射、米散射和动态光散射及其实验系统。分别介绍了共振瑞利散射、超瑞利散射、受激瑞利散射和时间分辨表面波米散射，并以典型的实例讨论其应用。
　　第5章全面介绍布里渊散射，分别讨论共振布里渊散射、受激布里渊散射、相干瑞利一布里渊散射。着重介绍多通串接布里渊谱仪和磁性膜时间一空间分辨布里渊光谱仪实验系统，讨论了布里渊散射基本参量及F-P镜的经验选择，
　　第6章全面叙述拉曼散射，阐述分子和晶格振动模，拉曼散射张量，一级拉曼和二级拉曼散射。分别介绍傅里叶变换拉曼散射、共振和瞬态共振拉曼散射、紫外和紫外共振拉曼散射、共焦成像拉曼和近场光学拉曼散射，讨论了极化声子拉曼散射，负折射率极化声子色散，单一双声子相互作用的费米共振和方诺效应。
　　第7章介绍光散射实验系统的激发光源、检测装置以及测量方法和技术。表列了光散射谱仪所用气体、液体、固体激光器以及特殊一类自由电子激光器、自旋反转拉曼激光器、色心激光器等激光光源及其重要参量，比较不同色散装置全息光栅和干涉滤波器以及不同光电转换装置单通道光电倍增管和多通道电荷耦合器件CCD等装置的各自特点，介绍光散射的测量组态、波矢依赖关系以及常规、压力、温度有关的光散射谱测量方法和技术，
　　第8章叙述超快过程和非线性拉曼散射。介绍超快过程的历史发展和各种非线性（相干）拉曼散射，包括纳秒皮秒飞秒时间分辨拉曼光谱、受激拉曼散射、超拉曼散射、四光子过程的相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）、CARS显微镜以及泵浦一相干反斯托克斯时间分辨拉曼显微镜（T-CARS）。
　　第9章介绍光散射在研究相变和声子特性方面的应用。讨论了光散射研究位移型相变、有序。无序相变、混合型相变、准弹性散射和中心峰、振幅子和相位子有关的无公度相变等。也介绍了量子顺电相变的布里渊散射以及低原子序数材料压力相变的拉曼散射研究。
　　第10章介绍拉曼散射研究高温超导体的结构特性和声子特性，讨论声子频率和氧浓度压力关系、掺杂电荷再分布和相干峰载流子密度效应；超导能隙、声子自能和声子反常效应；电子拉曼散射和双磁振子拉曼散射。最后介绍新型不含铜超导体的结构和声子特性。
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