了得網自然科學_高荷電離子物理學導論

內容簡介

本書全面、繫統地介紹了高荷電離子物理學，內容包括實驗室高溫等離子體與天體物理等離子體中高荷電離子狀態下出現的主要的X射線輻射和基本的原子過程。作者強調對高荷電離子物理學的物理理解，避免多餘的數學推導，使本書更便於從事原子物理與等離子體物理、天體物理、激光物理與光譜學等領域的科技工作者的理解。

第1章緒論
1.1 總論
1.2 原子質量、電荷與尺寸
1.3 自然界中的離子
1.3.1 地球
1.3.2 太陽
1.3.3 宇宙X射線源
1.4 實驗室中的離子
1.4.1 等離子體離子源
1.4.2 重離子加速器
1.4.3 儲存環和離子阱
1.5 單原子的顯像
1.5.1 掃描隧道顯微鏡
1.5.2 磁阱中的單離子第1章緒論
1.1 總論
1.2 原子質量、電荷與尺寸
1.3 自然界中的離子
1.3.1 地球
1.3.2 太陽
1.3.3 宇宙X射線源
1.4 實驗室中的離子
1.4.1 等離子體離子源
1.4.2 重離子加速器
1.4.3 儲存環和離子阱
1.5 單原子的顯像
1.5.1 掃描隧道顯微鏡
1.5.2 磁阱中的單離子
參考文獻
第2章輻射
2.1 光與輻射
2.2 電磁波譜
2.3 輻射分布
2.4 衍射與干涉
2.4.1 衍射
2.4.2 干涉
2.4.3 單縫衍射
2.4.4 楊氏雙縫實驗
2.4.5 海森伯測不準原理
2.4.6 菲涅耳透鏡和波帶片
2.4.7 布喇格反射、衍射光柵
2.4.8 衍射受限的設備和針孔相機
2.4.9 粒子波
2.4.10 掃描電子顯微鏡
2.5 多普勒效應
參考文獻
第3章光譜學
3.1 光譜線
3.2 輻射的量子性質
3.3 光電效應
3.4 康普頓散射
3.5 穆斯堡爾譜學
3.6 譜線分析
3.7 原子的內層概念
參考文獻
第4章光與離子源
4.1 基本的物理考慮
4.1.1 基本的踫撞與輻射過程
4.1.2 粒子的統計性與集體行為
4.2 軔致輻射
4.2.1 加速電荷的輻射
4.2.2 軸向加速度
4.2.3 軔致輻射的空間分布
4.2.4 軔致輻射的譜分布
4.2.5 踫撞
4.3 同步輻射
4.3.1 輻射功率的角分布
4.3.2 同步加速器輻射的光譜分布
4.3.3 插入設備
4.4 離子加速器
4.4.1 總論
4.4.2 帶電粒子的加速
4.4.3 加速機制
4.4.4 聚焦機制
4.4.5 射頻四極加速器
4.4.6 高荷電重離子
4.5 離子冷卻環
4.5.1 基本特征
4.5.2 電子冷卻
4.5.3隨機冷卻
4.5.4 激光冷卻
4.6 托卡馬克
4.6.1 熱核聚變
4.6.2 聚變反應條件
4.6.3 托卡馬克總體結構
4.7 電子回旋共振離子源
4.7.1 基本工作原理
4.7.2 磁場組態
4.7.3 共振加熱
4.7.4 電子源
4.7.5 高荷電態的增強
4.8 電子束離子源和電子束離子阱
4.8.1 基本工作原理
4.8.2 逐步電離
4.8.3 離子加熱與冷卻
參考文獻
第5章原子結構
5.1 光譜線的分類
5.2 耦合方式
5.3 選擇定則
5.4 躍遷幾率與振子強度
5.5 壽命
5.6 自電離態與俄歇衰變
5.7 單電子繫統
5.8 狄喇克方程：相對論效應與精細結構
5.8.1 自旋—軌道相互作用
5.8.2 核精細尺寸校正
5.9 磁效應與超精細結構
5.10 量子電動力學效應和蘭姆位移
5.11 多電子繫統
5.12 躍遷能量與X射線譜
5.13 外場
5.13.1 極化率
5.13.2 電場與斯塔克效應
5.13.3 氫原子中的線性斯塔克效應
5.13.4 類H離子中的斯塔克效應
5.13.5 磁場與塞曼效應
5.13.6 類H離子中的塞曼效應
5.14 譜線線形的量子理論
5.14.1 譜線的自然增寬
5.14.2 多普勒增寬
5.15 吸收邊（限）
5.16 X射線輻射的極化
參考文獻
第6章原子踫撞
6.1 在等離子體中的踫撞與光電過程
6.2 局部熱動平衡
6.3 非平衡等離子體：電暈極限
6.4 細致平衡原理
6.5 光子發射與吸收
6.6 電子踫撞過程中的激發與退激發
6.6.1 直接激發
6.6.2 共振激發
6.7 電離與三體復合
6.7.1 單電離過程
6.7.2 直接電離
6.7.3 激發—自電離與分支比繫數
6.7.4 過自由電子俘獲的共振電離
6.7.5 相對論性效應與量子電動力學效應
6.7.6 逆過程：三體復合
6.8 電子復合
6.8.1 過程的分類
6.8.2 電子伴線
6.8.3 雙電子復合截面與速率
6.8.4 雙電子復合實驗
6.8.5 輻射復合
6.8.6 輻射復合實驗
6.8.7 在很低電子能量下的輻射復合
6.9 離子—離子踫撞
6.9.1 總論
6.9.2 實驗
6.9.3 激發
6.9.4 電子俘獲
6.9.5 重離子踫撞
6.9.6 高荷電離子間的踫撞
6.9.7 電離
6.9.8 由重離子驅動的慣性聚變
6.10 離子—表面的互作用與內空原子
參考文獻
第7章結論與進一步的閱讀物
7.1 裡德伯原子與離子
7.2 激光產生的等離子體與相關現像
7.3 原子的多電子過程
7.4 反衝離子動量光譜學
7.5 檢驗量子電動力學
7.5.1 蘭姆位移
7.5.2 超精細分裂
7.5.3 束縛電子g因子
7.6 違反宇稱性
參考文獻
附錄A 進一步閱讀的參考文獻表
附錄B 按年代先後順序的原子物理學

在線試讀

第1章緒論
實驗室和天體物理等離子體內的許多輻射與踫撞過程中，高荷電離子起著一種重要作用，因此它們在原子物理學的特殊領域中是一種要詳細研究的學科，稱為高荷電離子物理學。高荷電離子的輻射譜包含著有關等離子體宏觀參數的重要信息，諸旭電子和離子的密度與溫度、電荷狀態的分布和X射線輻射的極化並且為研究實驗室和天體物理等離子體源提供了一種重要的診斷工具。
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