原子结构与光谱PDF电子书下载

第1章　原子结构基础 1

1.1　角动量理论 2

1.1.1 角动量算符 2

1.1.2　轨道角动量 4

1.1.3 电子自旋 6

1.1.4 两个角动量的耦合，3-j符号 8

1.1.5 多个角动量的耦合，6-j符号，9-j符号 10

1.1.6 转动算符矩阵表示，D函数 14

1.1.7 宇称 17

1.2 不可约张量，Wigner-Eckart定理 18

1.2.1 不可约张量算符 19

1.2.2 Wigner-Eckart定理 19

1.3　单电子原子 21

1.3.1 类氢原子的Schr？dinger方程 21

1.3.2 中心场问题 22

1.3.3 径向方程的求解 23

1.3.4 电子概率密度 29

1.3.5 能级和波长 29

第2章　多电子原子 33

2.1　Schr？dinger方程 33

2.2　矩阵方法 34

2.3　中心场模型 36

2.4　反对称化与行列式函数 38

2.5　电子组态 40

2.6 Hartree-Fock方法 42

2.7　LS耦合 45

2.8　等效电子及其允许的LS谱项 46

2.9　LS耦合下的能级结构及Hund定则 48

2.10　精细结构 49

2.11　jj耦合 52

2.12　其它耦合图像 54

2.12.1 J′l耦合 54

2.12.2　耦合的一般情况 55

2.12.3　其它耦合类型 56

2.13　亲态比系数 58

2.14　相对论修正 59

2.14.1　单电子原子的相对论修正 59

2.14.2　多电子原子的相对论修正 62

第3章　多电子原子的能级结构 63

3.1 统计权重 63

3.2 组态平均能量 65

3.3 单电子结合能和原子结合能 66

3.3.1 对角矩阵元的一般分析 66

3.3.2 动能 70

3.3.3 电子在原子核场中的势能 71

3.3.4 电子—电子库仑相互作用能 71

3.4 电离能和单电子结合能 74

3.5 组态的能级结构 75

3.5.1 闭合次壳层的效应 76

3.5.2 用Racah方法求能级结构 76

第4章　超精细结构和同位素位移 83

4.1 核自旋与电磁多极矩 83

4.2 超精细结构 85

4.3 超精细结构能级分裂 91

4.4 同位素位移 92

4.5 原子超精细效应的应用 96

第5章　辐射跃迁 98

5.1 电磁辐射 98

5.1.1 辐射场的量子化 98

5.1.2　跃迁概率 101

5.1.3 自发辐射 102

5.1.4 受激辐射和吸收 103

5.2 电偶极辐射 104

5.2.1 选择定则、偏振和方向分布 105

5.2.2 振子强度 107

5.2.3 线强度 110

5.2.4 跃迁概率的计算 113

5.3 多极辐射 115

5.3.1 电多极矩和磁多极矩的场 115

5.3.2 多极辐射的强度 117

5.3.3 选择定则 118

5.3.4 电多极辐射 119

5.3.5 磁偶极辐射 120

5.4 光复合和光电离 121

5.4.1 有效截面的一般表达式 122

5.4.2 类氢离子的光电离和光复合 126

5.5 自由—自由跃迁 128

第6章　自电离 132

6.1 连续态 132

6.2 连续态与离散态的相互作用 135

6.2.1　Fano公式 136

6.2.2　Auger展宽与吸收线形 139

6.3　Auger光谱 142

第7章　高激发态 144

7.1　Rydberg态与量子亏损理论 144

7.1.1　Rydberg态 145

7.1.2 单通道量子亏损理论 145

7.1.3　多通道量子亏损理论 148

7.1.4　相对论多通道量子亏损理论 157

7.2 双激发态与超球坐标方法 161

7.2.1 双激发态 161

7.2.2　超球坐标方法 162

7.3 三激发态与鞍点变分方法 168

7.3.1 三激发态 168

7.3.2 鞍点变分方法 170

7.3.3 鞍点复数转动方法 175

第8章　强激光场中的原子 178

8.1　强激光场 178

8.2　强激光场中原子的新效应 179

8.2.1 阈上电离（ATI） 179

8.2.2 多光子多重电离 181

8.2.3　高次谐波 182

8.3 强场原子物理理论 183

8.3.1　Kramers-Henneberger框架 183

8.3.2　Floquet理论 184

附录A1　物理常数 187

附录A2　变分法求解氦原子基态 189

附录A3　特殊数学函数 193

附录A4　Wigner 3-j符号 200

附录A5　Wigner 6-j符号 208

附录A6　亲态比系数 219

参考文献 224