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| 內容簡介： |
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本书以超冷铯原子光缔合、高温镁原子光缔合和大温度范围内碘化钠分子定向为例，介绍了热平均效应对双原子体系光缔合及定向动力学的影响。全书共6章，第1章概括介绍双原子体系光缔合及定向动力学光物理化学现象研究背景；第2章介绍双原子体系的定态薛定谔方程和动力学方程，以及随机相位波包方法的基本理论；第3章介绍超冷温度下，能量本征态的热平均效应对铯原子光缔合概率的影响；第4章介绍使用全维随机相位波包方法研究初始态热平均效应对高温镁原子光缔合的影响；第5章是在第4章的基础上，介绍热平均效应下，镁原子光缔合过程中，多种跃迁路径对布居转移动力学的影响；第6章使用全维随机相位波包方法分析了不同初始温度对单周期太赫兹脉冲实现碘化钠分子定向的影响。本书可供原子与分子物理相关专业师生使用，也可供相关科研人员参考。
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| 關於作者： |
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胡晋伟，博士毕业于大连理工大学，山西工程科技职业大学讲师，长期从事原子领域科研与教学工作，参与多项国家和省级科研项目。目前正在参与一项国家自然科学基金项目，主持一项山西省高等学校科技创新计划项目。发表相关学术论文是十余篇。在教学方面，始终秉持立德树人、严谨治学、启迪智慧的教育理念，致力于科研与教学的双向发展。
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| 目錄：
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第1章 绪论 001
1.1 光缔合研究背景 003
1.2 分子定向研究背景 007
1.3 随机相位波包方法简介 010
1.4 本书主要内容 011
第2章 双原子体系光缔合及分子定向理论 013
2.1 双原子体系的定态薛定谔方程 015
2.2 双原子体系与激光场相互作用的动力学方程 017
2.2.1 傅里叶网格哈密顿方法 018
2.2.2 映射傅里叶网格方法 021
2.2.3 分裂算符法 024
2.2.4 切比雪夫多项式展开法 025
2.3 激光场在时频域中的转换 026
2.4 系综理论 028
2.5 热平衡系综的量子动力学描述 033
2.5.1 格点基组随机相位波包方法 035
2.5.2 本征函数基组随机相位波包方法 036
2.5.3 自由演化高斯函数随机相位波包方法 037
2.5.4 全维随机相位波包方法(本征函数基组) 038
第3章 初始态热平均效应对超冷铯原子光缔合的影响 041
3.1 铯原子光缔合理论 044
3.1.1 两态模型 044
3.1.2 初始态的热平均效应 046
3.2 热平均效应下的铯原子光缔合 047
3.3 本章小结 056
第4章 初始态热平均效应对高温镁原子光缔合的影响 057
4.1 镁原子光缔合理论 060
4.1.1 五态模型 060
4.1.2 计算(1)1Πg电子态上布居的方法 062
4.2 热平均效应下的镁原子光缔合 065
4.2.1 初始态组分只包含连续态 065
4.2.2 初始态组分包含束缚态和连续态 070
4.2.3 光缔合过程中的转动相干 072
4.3 本章小结 075
第5章 镁原子光缔合中布居转移的多路径动力学机制 077
5.1 镁原子体系五态模型理论 081
5.2 多路径动力学机制 083
5.3 本章小结 088
第6章 热平均效应对大温度范围内碘化钠分子场后定向的影响 089
6.1 碘化钠分子定向动力学理论 091
6.2 热平均效应下的碘化钠分子定向动力学 094
6.3 本章小结 100
附录 原子与分子物理常用单位及其换算 105
参考文献 111
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| 內容試閱：
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激光场与物质相互作用是原子与分子物理中一个非常重要的研究领域。激光具有相干性强、能流密度高、脉冲持续时间短、波形可控等特点，研究激光与原子分子相互作用，有助于实现物质结构精密探测，以及发现新奇物理化学现象，也有助于实现对物质量子态或化学反应的精确调控。在激光的作用下，原子分子会发生多种光物理化学现象，其中光缔合和分子定向就是两种重要的现象。
得益于激光的相干性，两个碰撞原子可以在激光诱导下，通过受激辐射或者吸收结合成分子，这个过程被称为光缔合。它涉及从散射连续态到束缚态，从浅束缚态到深束缚态的跃迁过程。光缔合也可以理解为光解离(激光诱导分子断键)的逆过程，即离散原子体系在激光作用下形成稳定化学键的过程。因此，光缔合在实现冷分子制备、相干控制化学成键、可控化学反应等方面有重要意义。
由于激光具有特定的偏振方向，因此，在其作用下，原本空间分布杂乱无章的分子，其某一特征矢量(如永久偶极矩)会指向空间特定方向，这就是分子定向。简单来说，分子定向会导致大量分子同时具有相同的空间指向性，直接影响分子在激光场中进一步的动力学行为(如电离、解离、辐射等)，也会直接影响分子与其他原子分子或微纳结构的散射动力学(如产物分支比、产物角分布等)。因此，激光诱导分子定向在量子调控、强场物理、立体化学反应动力学等方面都有重要意义。
此外，原子分子的内能分布状态(振动、转动)会随体系温度发生明显变化，直接影响激光与原子分子相互作用过程。因此，研究热平均效应对激光与原子分子相互作用的影响是一个重要的课题。
本书是基于笔者攻读博士期间所获科研成果以及近期研究工作整理而成的。感谢国家自然科学基金、山西省高等学校科技创新计划项目(2023L419)对本书内容相关科研工作的资助。
限于笔者水平，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。
山西工程科技职业大学
胡晋伟
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