牛津大学研究生教材 分子束PDF电子书下载

第1章 分子束和原子束 1

1.简介 1

2.典型分子束实验 2

3.分子束测量的种类 8

第2章 气体运动学 11

1.发自一些源的分子喷流 11

1.1簿壁孔中的喷流 11

1.2长通道中的喷流 13

2.分子束强度和形状 16

2.1分子束强度 16

2.2分子束形状 16

3.分子束中的速度 19

3.1气体的速度分布 19

3.2分子束的速度分布 20

3.3特征速度 20

3.4分子速度的实验测量 21

4.气体中的分子散射 25

4.1测量方法 25

4.2衰减测量中散射截面计算 28

4.3截面理论 30

4.4原子束散射实验结果 33

5.分子束和固体表面的相互作用 35

5.1简介 35

5.2反射 35

5.3衍射 38

5.4非弹性碰撞 44

6.化学平衡，电离势，光谱和微波谱的分子束研究 47

6.1化学平衡 47

6.2电离和激发 48

6.3光和微波的吸收光谱 50

第3章 核与原子的相互作用和分子场 51

1.简介 51

2.静电相互作用 52

2.1多极展开 52

2.2电多极子阶数的理论限制 58

2.3原子核电四极子相互作用 59

2.4任意阶的多极矩 66

3.磁相互作用 68

3.1磁多极子 68

3.2磁偶极子 72

3.3磁偶极子与内磁场和外磁场的相互作用 76

3.4分子中的磁相互作用 80

4.中等强度的耦合 83

4.1简介 83

4.2久期方程的解 84

4.3微扰论 87

第4章 原子和分子磁矩的非共振测量 89

1.偏角和场强的关系 89

1.1有效磁矩 89

1.2磁场导致的分子偏角 90

2.原子磁矩的偏角测量 100

3.非顺磁分子中核磁矩与转动磁矩的偏角测量 102

4.核矩的原子束偏角测量 104

5.核矩的原子束零力矩方法 107

6.核矩的原子束再聚焦方法 111

7.核矩符号的原子束测量 113

8.核自旋的原子束空间聚焦测量 114

第5章 分子束磁共振方法 115

1.简介 115

2.磁共振方法 116

3.跃迁几率 118

3.1孤立分子的跃迁几率 118

3.2对速度分布求平均的跃迁几率 123

4.分离振荡场的磁共振方法 124

4.1简介 124

4.2具有分离振荡场的孤立分子跃迁几率 127

4.3对速度分布求平均的分离振荡场跃迁几率 128

4.4分离振荡场分子束方法中的相移 131

5.在聚焦束、甚慢分子束和宽束的情况下的磁共振 134

5.1空间聚焦束 134

5.2甚慢分子束，宽束 138

6.分子束共振的畸变 139

第6章 原子核磁矩和转动磁矩 145

1.核磁矩的共振测量 145

2.转动坐标系中的解释 146

2.1简介 146

2.2经典理论 147

2.3量子理论 151

3.大于1/2的自旋 153

4.核矩的符号 155

5.核矩的绝对值 158

6.核磁矩测量 159

7.磁屏蔽 162

8.分子转动磁矩 166

8.1转动磁矩的实验测量 166

8.2转动磁矩理论 169

9.核矩测量结果 170

9.1简介 170

9.2核矩用表 171

10.核自旋与核磁矩结果的重要性 171

10.1简介 171

10.2原子核统计、自旋和质量数之间的关系 178

10.3核子磁矩 179

10.4氘核磁矩 179

10.5 H3和He 3磁矩 180

10.6核自旋和磁矩的分类法 181

10.7核模型 184

第7章 中子束磁共振 189

1.简介 189

2.极化中子束 189

2.1中子束 189

2.2中子束的极化 190

3.中子磁矩 195

第8章 自由分子中的核与分子相互作用 203

1.简介 203

2.核矩与转动磁矩 203

3.核自旋-自旋的磁相互作用 204

3.1直接的自旋-自旋磁相互作用 204

3.2分子中核自旋间的电子耦合相互作用 206

4.自旋-转动的磁相互作用 208

5.核的电四极相互作用 213

6.抗磁相互作用 228

7.分子振动效应 230

8.复合哈密顿量 233

9.矩阵元和中等强度耦合 234

10.分子氢中的相互作用 238

11.分子聚合 239

第9章 原子力矩和超精细结构 241

1.简介 241

2.核矩的绝对标度，基本常数 245

3.从原子超精细结构求得的核自旋 249

4. J=1/2时原子超精细结构分离 251

5.原子磁矩；电子反常磁矩 256

5.1原子磁矩 256

5.2电子反常磁矩 262

6.氢原子的超精细结构 263

6.1氢原子实验 263

6.2氢原子实验的理论解释 267

7.利用原子的直接核矩测量 270

8.四极相互作用 271

9.磁八极相互作用 277

10.同位素的反常超精细结构和磁矩比率 279

11.频标和原子钟 283

12.激发态的原子束共振方法 285

第10章 电偏斜和共振实验 287

1.简介 287

2.电场中的分子相互作用 289

2.1分子哈密顿量 289

2.2振动转子的能量 290

2.3斯塔克效应 292

2.4超精细结构相互作用 293

3.电偏斜实验 296

4.电共振实验 298

4.1简介 298

4.2具有可以忽略的超精细结构相互作用分子的电共振实验 301

4.3具有超精细结构的电共振实验 303

4.4具有J改变的电共振实验 307

5.分子放大器 309

第11章 核的电四极矩 310

1.简介 310

2.核的电四极相互作用 310

2.1分子中的核四极相互作用 310

2.2原子中的核四极相互作用 310

3.电场梯度 313

3.1原子中的电场梯度 313

3.2分子中的电场梯度 315

3.3原子实对核四极相互作用的影响 316

4.核的电四极矩 319

5.核四极矩的理论解释 319

5.1氘核四极矩理论 319

5.2复合核的四极矩理论 323

第12章 原子精细结构 327

1.简介 327

2.氢原子束方法 329

3.氢和氘的结果 331

4.单个已电离的氦的精细结构 336

5.理论解释 340

第13章 分子束设计原理 346

1.简介 346

2.设计分子束实验的有用公式 347

3.设计时需要考虑的事情 351

3.1最佳准直器位置 351

3.2束的宽度、高度和长度 352

4.设计举例 354

第14章 分子束技术 361

1.简介 361

2.源 361

2.1不可凝聚气体源 361

2.2加热炉 364

2.3离解原子源 372

3.探测器 374

3.1各种各样的探测器 374

3.2表面电离探测器 379

3.3静电计，质谱仪和电子倍增管 381

3.4电子轰击电离器 387

3.5 Stern-Pirani探测器 389

3.6放射性探测器 393

4.偏转场和均匀场 394

4.1 Stern-Gerlach和Hamberg偏转场 394

4.2Rabi偏转场 395

4.3两线偏转场 397

4.4用磁铁构成的两线偏转场 399

4.5匀强磁场 401

4.6静电场 402

4.7聚焦场 404

5.振荡场 407

5.1振荡器 407

5.2振荡场线圈和电极 407

6.真空系统和机械设计 410

7.各种各样的组成部分 415

8.校准 415

8.1光学校准 415

8.2用束流校准 416

附录 418

A.基本常数 418

B.矢量和张量的一些关系式 419

C.四极相互作用 421

D.速度平均函数用表 425

E.Majorana公式 427

F.两线场理论 431

G.校样时增添的注释 433

参考文献 455

作者索引 455

主题索引 461