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冷分子物理與技術(上)(精)

  • 作者：印建平|責編:劉鳳娟//田軼靜
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030836328
  • 出版日期：2026/03/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：411
人民幣：RMB 248 元      售價：元
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內容大鋼
    冷分子物理與技術是一門研究冷分子實驗製備、分子激光冷卻、磁光囚禁與操控的基本原理與技術，以及基礎物理問題與技術應用的新興學科。本書主要介紹冷分子物理與技術的基本原理、技術方案與實驗結果，以及其研究進展。全書分上下兩冊，共16章，上冊為1?11章，主要包括緒論，分子能級結構、電子態及其分子光譜，分子的角動量耦合與分子能級的外場效應，分子與外場相互作用勢的計算及外場操控原理，雙原子分子精細和超精細結構及外場效應的量子理論，冷分子束形成的基本原理與技術，分子緩衝氣體冷卻與速度濾波技術及其實驗進展，分子束減速的基本原理與技術、化學穩定分子的激光冷卻與磁光囚禁技術、激光冷卻原子締合超冷分子的原理與技術、冷分子操控與囚禁技術。
    本書可供從事激光冷卻與囚禁、冷分子物理與分子光學、精密光譜學、量子頻標、精密測量物理、冷化學物理、量子信息科學，以及冷原子物理與原子光學、量子光子學與非線性光學等研究的科研人員和工程技術人員參考，也可作為科研院所、高等院校等相關專業的高年級本科生或研究生教材。
作者介紹
印建平|責編:劉鳳娟//田軼靜
    印建平，北京大學博士，華東師範大學終身教授（二級教授），博導，1955年出生，江蘇江陰人。目前仍在華東師範大學精密光譜科學與技術國家重點實驗室工作（返聘），主要從事激光冷卻與囚禁、冷原子物理與原子光學、冷分子物理與分子光學、空心光束與固體材料熒光製冷、冷分子精密光譜、精密測量物理與技術等的理論與實驗研究。曾擔任「激光冷卻與囚禁」和「原子分子光學」等研究生課程的教學工作。曾任Adv. Opt. Technol.和J. At. Mol. Opt. Phys.兩個國際學術期刊的編委；曾任上海市物理學會理事、上海市物理學會原子分子與光物理（AMO）專業委員會主任；華東師範大學精密光譜科學與技術國家重點實驗室副主任。1993年，獲國務院政府特殊津貼（終身）。曾獲江蘇省高校新世紀學術帶頭人培養人選、上海市領軍人才培養人選等榮譽稱號。曾獲江蘇省科技進步獎二等獎、三等獎和教育部自然科學二等獎等多項獎勵。在國內外諸如Phys. Rep.，Prog. Opt.，Phys. Rev. Lett.，Appl. Phys. Lett.和Opt. Lett.等重要學術刊物發表論文380余篇。2012年，出版《原子光學——基本概念、原理、技術及其應用》專著一部。
目錄
前言
第1章  緒論
  參考文獻
第2章  分子能級結構、電子態及其分子光譜
  2.1  引言
  2.2  玻恩-奧本海默近似與光譜線的躍遷強度
    2.2.1  分子體系的總哈密頓量
    2.2.2  玻恩-奧本海默近似
    2.2.3  光譜線的躍遷強度
  2.3  雙原子分子的勢能曲線及其計算方法
  2.4  分子能級與分子光譜
    2.4.1  分子光譜的特點
    2.4.2  分子轉動態與轉動能級
    2.4.3  分子的振動能級與光譜
  2.5  分子的電子態與電子躍遷
    2.5.1  分子中電子狀態的描述
    2.5.2  分子的電子帶光譜
  參考文獻
第3章  分子的角動量耦合與分子能級的外場效應
  3.1  引言
  3.2  分子的轉動慣量、轉動常數與角動量耦合
    3.2.1  分子的轉動慣量與轉動常數
    3.2.2  分子角動量的耦合
  3.3  角動量耦合的五種情形
    3.3.1  洪德情形（a）
    3.3.2  洪德情形（b）
    3.3.3  洪德情形（c）
    3.3.4  洪德情形（d）
    3.3.5  洪德情形（e）
  3.4  分子能級的外場效應（斯塔克效應和塞曼效應）
    3.4.1  直流斯塔克效應
    3.4.2  塞曼效應
  3.5  分子能級的超精細結構及其外場效應
    3.5.1  分子能級的超精細結構
    3.5.2  超精細結構的斯塔克效應和塞曼效應
  參考文獻
第4章  分子與外場相互作用勢的計算及外場操控原理
  4.1  引言
  4.2  分子與電場相互作用斯塔克勢的微擾理論計算方法
    4.2.1  分子斯塔克勢的微擾理論計算方法
    4.2.2  一些典型分子斯塔克勢計算的例子
  4.3  分子與電場相互作用斯塔克勢的全量子理論計算方法
    4.3.1  背景知識
    4.3.2  線形分子和對稱陀螺分子的斯塔克效應
    4.3.3  非對稱陀螺分子的斯塔克效應
  4.4  多原子分子斯塔克效應的規律總結
  4.5  分子與磁場相互作用塞曼勢的全量子理論計算方法
    4.5.1  MgF分子的有效哈密頓量
    4.5.2  MgF分子在強弱磁場中的塞曼勢
    4.5.3  強弱磁場下的躍遷分支比

  4.6  中性分子電、磁、光操控的基本原理
    4.6.1  分子靜電操控的基本原理
    4.6.2  分子靜磁操控的基本原理
    4.6.3  中性分子激光操控的基本原理
    4.6.4  中性分子的電偶極、磁偶極、光偶極相互作用
  參考文獻
第5章  雙原子分子精細和超精細結構及外場效應的量子理論
  5.1  引言
  5.2  有效哈密頓量方法
    5.2.1  雙原子分子中常用的角動量及其耦合情形
    5.2.2  雙原子分子體系的有效哈密頓量
  5.3  洪德情形（a）的計算方法
    5.3.1  分子基態X2Π3/2的有效哈密頓量
    5.3.2  電子基態J=3/2的超精細結構及其斯塔克能移的計算
    5.3.3  電子基態的精細結構下J=3/2的塞曼能移計算
  5.4  洪德情形（b）的計算方法
    5.4.1  分子基態X2Σ+態的有效哈密頓量
    5.4.2  電子基態N=1的精細結構及其斯塔克能移的計算
    5.4.3  電子基態的精細結構下的塞曼能移計算
  5.5  洪德情形（c）的計算方法
    5.5.1  有效哈密頓量、基矢及計算公式
    5.5.2  超精細結構及其斯塔克與塞曼能移的計算結果
  5.6  雙原子分子宇稱的判斷及其在靜電場中的宇稱混合效應
    5.6.1  雙原子分子宇稱的判斷
    5.6.2  雙原子分子在靜電場中的宇稱混合效應
  5.7  小結
  參考文獻
第6章  冷分子束形成的基本原理與技術
  6.1  引言
  6.2  冷分子束形成的一般原理
  6.3  射流分子束形成的基本原理及其相關理論
    6.3.1  射流分子束的形成和速度分佈
    6.3.2  射流分子束的角分佈和束強
  6.4  超聲分子束形成的基本原理及其相關理論
    6.4.1  超聲分子束的形成
    6.4.2  超聲分子束形成的實驗方案
    6.4.3  超聲分子束的物理特性
  6.5  緩衝氣體冷卻形成冷分子束的基本原理
    6.5.1  緩衝氣體冷卻的優點
    6.5.2  緩衝氣體冷卻的基本原理
    6.5.3  緩衝氣體冷卻束的物理特性
  6.6  小結
  參考文獻
第7章  分子緩衝氣體冷卻與速度濾波技術及其實驗進展
  7.1  引言
  7.2  中性分子的緩衝氣體冷卻技術及其實驗進展
    7.2.1  基本原理
    7.2.2  實驗方案與冷卻過程
    7.2.3  實驗結果及其最新進展
  7.3  冷分子束產生的速度濾波原理、技術及其實驗進展

    7.3.1  彎曲導引技術與速度濾波原理
    7.3.2  採用靜電彎曲導引的低通斯塔克速度濾波技術
    7.3.3  採用靜磁彎曲導引的低通塞曼速度濾波技術
    7.3.4  連續冷分子束產生的全光學低通速度濾波技術
  7.4  1 K量級冷分子的應用
    7.4.1  冷碰撞物理的實驗研究
    7.4.2  冷化學物理的實驗研究
    7.4.3  在精密測量物理中的應用研究
  7.5  本章小結
  參考文獻
第8章  分子束減速的基本原理與技術
  8.1  引言
  8.2  分子束減速的基本原理（以斯塔克減速為例）
  8.3  靜電斯塔克減速方案及其實驗結果
    8.3.1  傳統靜電斯塔克減速器的實驗結果
    8.3.2  若干新穎斯塔克減速器及其實驗結果
    8.3.3  連續分子束的靜電斯塔克減速器（也稱離心力減速器）
    8.3.4  一種簡便高效的靜電斯塔克減速的新模式
  8.4  靜磁塞曼減速及其實驗結果
    8.4.1  傳統塞曼減速器及其實驗結果
    8.4.2  行波塞曼減速器及其實驗結果
  8.5  連續分子束的Zeeman-Sisyphus減速實驗
    8.5.1  研究背景
    8.5.2  Zeeman-Sisyphus減速的基本原理
    8.5.3  Zeeman-Sisyphus減速器的磁體設計
    8.5.4  輕分子CaOH減速的實驗研究
    8.5.5  重分子YbOH減速的實驗研究
  8.6  光學斯塔克減速及其實驗結果
    8.6.1  採用脈衝激光或脈衝光學晶格實現超聲分子束的光學斯塔克減速
    8.6.2  採用准連續光學晶格實現亞聲速分子束的光學斯塔克減速
    8.6.3  採用空域剪裁的半高斯光束實現連續分子束的光學斯塔克減速
  8.7  應用前景
  參考文獻
第9章  化學穩定分子的激光冷卻與磁光囚禁技術
  9.1  引言
  9.2  原子激光冷卻原理的簡單回顧
    9.2.1  多普勒激光冷卻的基本原理
    9.2.2  光學黏膠
    9.2.3  磁光阱
    9.2.4  幾個典型的冷卻溫度
  9.3  分子激光減速與冷卻的原理、方案及其最新進展
    9.3.1  激光冷卻分子的選擇
    9.3.2  分子激光減速技術：EOM調製多邊帶減速和激光掃頻減速
    9.3.3  分子激光冷卻：分子橫向多普勒冷卻和Sisyphus冷卻
    9.3.4  多原子分子的電光冷卻
    9.3.5  分子的轉動態冷卻
    9.3.6  分子的蒸發冷卻
  9.4  分子磁光囚禁的基本原理、技術方案及其最新進展
    9.4.1  直流磁光囚禁
    9.4.2  射頻MOT

  9.5  最新實驗研究進展
    9.5.1  灰色黏膠
    9.5.2  Λ增強灰色黏膠
    9.5.3  藍失諧磁光囚禁
    9.5.4  拉曼邊帶冷卻
    9.5.5  多原子分子的激光冷卻
  9.6  小結
  參考文獻
第10章  激光冷卻原子締合超冷分子的原理與技術
  10.1  引言
  10.2  光子締合光譜法
    10.2.1  單色光子締合光譜方案
    10.2.2  雙色光子締合光譜方案
  10.3  磁場Feshbach共振方法
    10.3.1  製冷分子的基本原理
    10.3.2  製備方法與實驗進展
  10.4  受激拉曼絕熱通道轉移技術製備基態超冷分子
  10.5  超快光子締合技術製備基態超冷分子的方法
  參考文獻
第11章  冷分子操控與囚禁技術
  11.1  引言
  11.2  冷分子操控技術、實驗結果與最新進展
    11.2.1  冷分子靜電導引及其應用
    11.2.2  分子分束與分子分束器
    11.2.3  分子束反射與分子反射鏡
    11.2.4  分子束偏轉、聚焦與分子透鏡
    11.2.5  冷分子樣品的旋轉操控及其分子離心機（分子馬達）
    11.2.6  分子噴泉及其噴泉鍾
    11.2.7  分子同步加速、聚束與減速器
    11.2.8  冷分子三維靜電晶格
  11.3  冷分子的囚禁方案
    11.3.1  冷分子的靜電囚禁
    11.3.2  冷分子的靜磁囚禁
    11.3.3  冷分子的激光囚禁
  11.4  小結
  參考文獻
附錄1  一些常用的基本物理常數
附錄2  一些靜電斯塔克減速分子的基本參數
附錄3  一些靜磁塞曼減速分子的基本參數
附錄4  一些光學斯塔克減速分子的基本參數
附錄5  一些激光冷卻分子光學躍遷的基本參數
附錄6  一些激光冷卻分子俘獲、多普勒與光子反衝的極限參數
附錄7  一些eEDM精密測量分子或離子的基本參數
附錄8  一些元素（或同位素）的核自旋I參數

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