近代科学技术中的原子分子辐射理论

第一章 原子分子辐射吸收理论在近代科学技术领域中的作用 1

1.1 天体物理学中的原子分子量子跃迁过程 1

1.2 大气中的量子跃迁及其辐射 6

1.3 激光和激光应用中的原子分子问题 11

1.4 核爆炸和高温聚变中的原子分子过程 14

1.5 航天科学和工程中的原子分子辐射 16

第二章 气体辐射的一些基本概念 21

2.1 高温气体中的原子和分子的量子跃迁过程 21

2.2 辐射场 局部热力学平衡 平衡辐射和黑体辐射 22

2.3 气体辐射吸收系数 发射系数和发射率 30

2.4 Einstein系数 积分吸收系数和振子强度 33

第三章 光谱线增宽机制 42

3.1 光谱线的自然增宽 42

3.2 光谱线的碰撞增宽 51

3.3 Doppler增宽 55

3.4 碰撞增宽和Doppler增宽的叠加 57

3.5 斯塔克（Stark）增宽 59

3.6 谱线增宽效应对Einstein系数和辐射吸收系数的影响 61

第四章 原子及其离子的辐射跃迁理论基础 63

4.1 以Einstein系数表示的吸收系数和发射系数 66

4.2 原子与辐射相互作用的量子力学描述 80

4.3 连续态波函数 90

4.4 连续态数值波函数的几种归一化方法 95

第五章 束缚—束缚跃迁理论 95

5.1 基本理论 95

5.2 跃迁矩的几种表示方法 106

5.3 跃迁矩阵元角度部分积分的计算方法（一） 108

5.4 光谱线的多重线强度理论 119

5.5 振子强度和振子强度定理 130

第六章 束缚—自由跃迁理论 134

6.1 微分光电吸收截面 134

6.2 复合截面和光离化（或光电）截面 140

6.3 多电子原子的光吸收截面 144

6.4 多电子原子跃迁矩阵元角度部分积分的计算方法（二） 147

6.5 光脱离吸收理论 157

6.6 光离化截面的经典理论计算方法 164

第七章 自由—自由跃迁理论 166

7.1 非长程力作用的自由—自由跃迁截面的量子力学推导及其计算 167

7.2 类氢近似自由—自由跃迁截面的计算 177

第八章 单通道量子亏损理论 188

8.1 单通道量子亏损理论基础 189

8.2 束缚—束缚跃迁计算的量子亏损方法 194

8.3 束缚—自由跃迁计算的量子亏损方法 197

8.4 自由—自由跃迁计算的量子亏损方法 205

第九章 高温空气中原子辐射吸收系数计算举例（一） 210

9.1 氧、氮原子及其离子的光离化吸收系数 210

9.2 空气中正离子的自由—自由吸收系数 226

9.3 总吸收系数 227

第十章 双原子分子的辐射吸收理论 229

10.1 双原子分子光谱概念介绍 229

10.2 波恩—欧帕海默（Born-opperheimer）近似及分子跃迁矩 242

10.3 双原子分子振动方程的求解 250

10.4 三维刚性转子方程的求解及跃迁矩阵元的计算 262

10.5 双原子分子的积分吸收系数、发射系数和振子强度 273

10.6 光谱辐射吸收系数的近似理论计算方法 284

10.7 空气双原子分子平均辐射吸收系数的计算 304

第十一章 多原子分子辐射吸收理论 313

11.1 多原子分子振动跃迁的经典和量子力学描述 313

11.2 多原子分子转动跃迁的量子力学描述 328

11.3 多原子分子的光谱积分线强度和积分带强度 337

11.4 多原子分子光谱吸收系数的计算方法 352

11.5 谱带模型理论 358

第十二章 辐射传输 370

12.1 辐射输运方程的建立和求解 370

12.2 几种极限情况下辐射能源的输运问题 380

12.3 一维多层介质辐射输运方程的求解 391

12.4 大气透过率及尾喷焰辐射量计算的基本原理 400

参考文献 406