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해외주문 [Book] Atomic Physics

Oxford Master Physics | New | Paperback
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상품상세정보
ISBN 9780198506966(0198506961)
쪽수 346쪽
언어 English
크기 176(W) X 244(H) X 21(T) (mm)
New
제본형태 Paperback
삽화유무 삽화있음
총권수 1권
Textual Format Textbooks, Lower level
리딩지수 Level Scholarly/Graduate

책소개

이 책이 속한 분야

This modern text on atomic physics is suitable for students at advanced undergraduate level. It covers both the fundamentals of the subject, as well as cutting-edge developments of the past decade, and contains plenty of tutorial material, including examples, illustrations, summaries and graded problem sets.
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목차


Early atomic physics 1(21)
Introduction 1(1)
Spectrum of atomic hydrogen 1(2)
Bohr's theory 3(2)
Relativistic effects 5(2)
Moseley and the atomic number 7(4)
Radiative decay 11(1)
Einstein A and B coefficients 11(2)
The Zeeman effect 13(5)
Experimental observation of the Zeeman effect 17(1)
Summary of atomic units 18(4)
Exercises 19(3)
The hydrogen atom 22(23)
The Schrodinger equation 22(7)
Solution of the angular equation 23(3)
Solution of the radial equation 26(3)
Transitions 29(5)
Selection rules 30(2)
Integration with respect to θ 32(1)
Parity 32(2)
Fine structure 34(11)
Spin of the electron 35(1)
The spin-orbit interaction 36(2)
The fine structure of hydrogen 38(2)
The Lamb shift 40(1)
Transitions between fine-structure levels 41(1)
Further reading 42(1)
Exercises 42(3)
Helium 45(15)
The ground state of helium 45(1)
Excited states of helium 46(7)
Spin eigenstates 51(1)
Transitions in helium 52(1)
Evaluation of the integrals in helium 53(7)
Ground state 53(1)
Excited states: the direct integral 54(1)
Excited states: the exchange integral 55(1)
Further reading 56(2)
Exercises 58(2)
The alkalis 60(20)
Shell structure and the periodic table 60(1)
The quantum defect 61(3)
The central-field approximation 64(4)
Numerical solution of the Schrodinger equation 68(3)
Self-consistent solutions 70(1)
The spin-orbit interaction: a quantum mechanical approach 71(2)
Fine structure in the alkalis 73(7)
Relative intensities of fine-structure transitions 74(1)
Further reading 75(1)
Exercises 76(4)
The LS-coupling scheme 80(17)
Fine structure in the LS-coupling scheme 83(1)
The jj-coupling scheme 84(2)
Intermediate coupling: the transition between coupling schemes 86(4)
Selection rules in the LS-coupling scheme 90(1)
The Zeeman effect 90(3)
Summary 93(4)
Further reading 94(1)
Exercises 94(3)
Hyperfine structure and isotope shift 97(26)
Hyperfine structure 97(8)
Hyperfine structure for s-electrons 97(3)
Hydrogen maser 100(1)
Hyperfine structure for l ≠ 0 101(1)
Comparison of hyperfine and fine structures 102(3)
Isotope shift 105(3)
Mass effects 105(1)
Volume shift 106(2)
Nuclear information from atoms 108(1)
Zeeman effect and hyperfine structure 108(4)
Zeeman effect of a weak field, μB < A 109(1)
Zeeman effect of a strong field, μB > A 110(1)
Intermediate field strength 111(1)
Measurement of hyperfine structure 112(11)
The atomic-beam technique 114(4)
Atomic clocks 118(1)
Further reading 119(1)
Exercises 120(3)
The interaction of atoms with radiation 123(28)
Setting up the equations 123(3)
Perturbation by an oscillating electric field 124(1)
The rotating-wave approximation 125(1)
The Einstein B coefficients 126(1)
Interaction with monochromatic radiation 127(5)
The concepts of π-pulses and π/2-pulses 128(1)
The Bloch vector and Bloch sphere 128(4)
Ramsey fringes 132(2)
Radiative damping 134(4)
The damping of a classical dipole 135(2)
The optical Bloch equations 137(1)
The optical absorption cross-section 138(6)
Cross-section for pure radiative broadening 141(1)
The saturation intensity 142(1)
Power broadening 143(1)
The a.c. Stark effect or light shift 144(1)
Comment on semiclassical theory 145(1)
Conclusions 146(5)
Further reading 147(1)
Exercises 148(3)
Doppler-free laser spectroscopy 151(27)
Doppler broadening of spectral lines 151(2)
The crossed-beam method 153(2)
Saturated absorption spectroscopy 155(8)
Principle of saturated absorption spectroscopy 156(3)
Cross-over resonances in saturation spectroscopy 159(4)
Two-photon spectroscopy 163(5)
Calibration in laser spectroscopy 168(10)
Calibration of the relative frequency 168(1)
Absolute calibration 169(2)
Optical frequency combs 171(4)
Further reading 175(1)
Exercises 175(3)
Laser cooling and trapping 178(40)
The scattering force 179(3)
Slowing an atomic beam 182(3)
Chirp cooling 184(1)
The optical molasses technique 185(5)
The Doppler cooling limit 188(2)
The magneto-optical trap 190(4)
Introduction to the dipole force 194(3)
Theory of the dipole force 197(6)
Optical lattice 201(2)
The Sisyphus cooling technique 203(5)
General remarks 203(1)
Detailed description of Sisyphus cooling 204(3)
Limit of the Sisyphus cooling mechanism 207(1)
Raman transitions 208(3)
Velocity selection by Raman transitions 208(2)
Raman cooling 210(1)
An atomic fountain 211(2)
Conclusions 213(5)
Exercises 214(4)
Magnetic trapping, evaporative cooling and Bose-Einstein condensation 218(28)
Principle of magnetic trapping 218(2)
Magnetic trapping 220(4)
Confinement in the radial direction 220(1)
Confinement in the axial direction 221(3)
Evaporative cooling 224(2)
Bose-Einstein condensation 226(2)
Bose-Einstein condensation in trapped atomic vapours 228(6)
The scattering length 229(5)
A Bose-Einstein condensate 234(5)
Properties of Bose-condensed gases 239(3)
Speed of sound 239(1)
Healing length 240(1)
The coherence of a Bose-Einstein condensate 240(2)
The atom laser 242(1)
Conclusions 242(4)
Exercises 243(3)
Atom interferometry 246(13)
Young's double-slit experiment 247(2)
A diffraction grating for atoms 249(2)
The three-grating interferometer 251(1)
Measurement of rotation 251(2)
The diffraction of atoms by light 253(4)
Interferometry with Raman transitions 255(2)
Conclusions 257(2)
Further reading 258(1)
Exercises 258(1)
Ion traps 259(23)
The force on ions in an electric field 259(1)
Earnshaw's theorem 260(1)
The Paul trap 261(5)
Equilibrium of a ball on a rotating saddle 262(1)
The effective potential in an a.c. field 262(1)
The linear Paul trap 262(4)
Buffer gas cooling 266(1)
Laser cooling of trapped ions 267(2)
Quantum jumps 269(2)
The Penning trap and the Paul trap 271(4)
The Penning trap 272(2)
Mass spectroscopy of ions 274(1)
The anomalous magnetic moment of the electron 274(1)
Electron beam ion trap 275(2)
Resolved sideband cooling 277(2)
Summary of ion traps 279(3)
Further reading 279(1)
Exercises 280(2)
Quantum computing 282(16)
Qubits and their properties 283(4)
Entanglement 284(3)
A quantum logic gate 287(2)
Making a CNOT gate 287(2)
Parallelism in quantum computing 289(2)
Summary of quantum computers 291(1)
Decoherence and quantum error correction 291(2)
Conclusion 293(5)
Further reading 294(1)
Exercises 294(4)
Appendix A: Perturbation theory 298(4)
A.1 Mathematics of perturbation theory 298(1)
A.2 Interaction of classical oscillators of similar frequencies 299(3)
Appendix B: The calculation of electrostatic energies 302(3)
Appendix C: Magnetic dipole transitions 305(2)
Appendix D: The line shape in saturated absorption spectroscopy 307(3)
Appendix E: Raman and two-photon transitions 310(5)
E.1 Raman transitions 310(3)
E.2 Two-photon transitions 313(2)
Appendix F: The statistical mechanics of Bose--Einstein condensation 315(4)
F.1 The statistical mechanics of photons 315(1)
F.2 Bose--Einstein condensation 316(3)
F.2.1 Bose-Einstein condensation in a harmonic trap 318(1)
References 319(7)
Index 326

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