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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