Кондиленко И.И., Коротков П.А. Введение в атомную спектроскопию

Учебное пособие. — Киев: Вища школа, 1976. — 304 с.Изложены проблемы и возможности атомной спектроскопии — наиболее важного экспериментального фундамента квантовой механики. Излагается общая систематика спектров многоэлектронных атомов, исследуется механизм возбуждения атомов, определяется интенсивность спектральных линий и т. д. Значительное внимание уделено физической трактовке и методам расшифровки линейчатых спектров атомов. Рассмотрены физические основы получения вынужденного излучения и специфики атомарных рабочих тел, применяемых в квантовых генераторах; работа рубинового, неодимового, гелий-неонового и аргонового генераторов.
Предназначено для студентов университетов и втузов. Будет полезным аспирантам, научным работникам и инженерам-физикам.Предисловие.
Введение.
Историческая справка.
Деление спектроскопии по свойствам излучения.
Единицы измерения в спектроскопии.
Измеряемые величины в спектроскопии.
Общие вопросы спектроскопии.
Невырожденные и вырожденные уровни энергии.
Стационарные состояния.
Квантование момента количества движения и его проекций.
Сложение моментов количества движения.
Магнитные моменты и их связь с механическими моментами.
Прецессия.
Вероятности переходов.
Спонтанные и вынужденные переходы.
Время жизни возбужденных состояний.
Дипольное излучение.
Магнитное дипольное и квадрупольное электрическое излучения.
Сила осциллятора.
Естественная ширина уровней энергии и спектральных линий.
Интенсивность спектров.
Основные законы равновесного излучения.
Коэффициент поглощения.
Неравновесные спектры испускания.
Отрицательный коэффициент поглощения.
Контур спектральных линий.
Уровни энергии и спектры атома водорода. Водородоподобные ионы.
Движение электрона в кулоновском поле ядра.
Уровни энергии атома водорода.
Собственные функции атома водорода.
Правила отбора (разрешенные переходы).
Тонкая структура водородных спектральных линий.
Сдвиг уровней.
Систематика атомных состояний.
Связь типа Рассел — Саундерса и (j, j).
Мультиплетность.
Правила отбора.
Термы эквивалентных и неэквивалентных электронов.
Мультиплетное расщепление.
Спектры атомов щелочных металлов.
Спектры атомов с двумя внешними s-электронами (щелочно-земельные элементы).
Спектры атомов гелия.
Спектры атомов ртути.
Структура электронных слоев атомов.
Атомы и ядра.
Спектроскопические данные о расположении электронов в атомах.
Закон Мозли.
Сопоставление оптических и рентгеновских термов.
Влияние внешнего магнитного и электрического полей на атомные термы.
Эффект Зеемана.
Эффект Пашена — Бака.
Анализ спектров по типу магнитного расщепления линий.
Штарк-эффект.
Штарковское уширение спектральных линий.
Сверхтонкая структура спектральных линий.
Изотопическое смещение.
Ядерный спин.
Определение квантовых чисел и построение системы энергетических уровней (термов) оптического электрона из анализа мультиплетов.
Спектроскопические особенности атомарных рабочих тел, применяемых в квантовых генераторах.
Спектроскопические требования, предъявляемые к возникновению вынужденного когерентного излучения (генерации).
Схема функционирования квантовых генераторов.
Квантовый генератор на рубине.
Квантовый генератор на ионе неодима.
Гелий-неоновый и аргоновый квантовые генераторы.
Приложения.
Модель атома Бора — Зоммерфельда.
Соотношение неопределенностей.
Расчет числа уровней в случае двух p-электронов.
Классический расчет нормального эффекта Зеемана.
Основные константы атомной спектроскопии, рекомендуемые рабочей группой СООАТА по фундаментальным физическим постоянным (август 1973 г.).
Литература.