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光と物質の相互作用
−外部場の中の原子・分子の挙動および非線形光学−
[コードNo.07NTS191]

■体裁/ B5判・316頁
■発行/ 2007年 12月 7日
(株)エヌ・ティー・エス
■定価/ 18,792円(税込価格)

本書は、これから光を操る、あるいは操ろうとしている研究者(院生以上)、技術者のための絶好のテキストである。
物理学、化学、工学といった専門分野から参入する研究者にも親近感がもてるように書かれており、本書では、読者の理解度を増すために各章毎に練習問題や、さらに詳しく学ぶための教科書を紹介している。
巻末には、参照文献、訳者追加参考図書などが充実!

執筆者
原著:Wendell T. Hill, III and Chi H.Lee
WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA, 2007
翻訳:廣瀬千秋
東京工業大学 名誉教授

詳細目次
翻訳にあたって
序言
第1部 光と物質の相互作用─原子、分子、外部磁場

第1章水素様イオン─1個の電子をもつ原子(イオン)
1ボーアの原子モデル
2量子力学による水素様イオンの解釈─束縛状態
2.1波動関数の角度部分
2.2波動関数の動径部分とエネルギー状態
2.3動径部分の厳密解─水素様イオン
2.4エネルギー単位と原子状態
3非相対論的状態の分類
3.1偶奇性(パリティ)
3.2縮重度
4エネルギー準位に対する補正
4.1相対論的運動
4.1.1電子スピンとディラック方程式
4.1.2水素原子の相対論的状態
4.1.3水素様イオンのスピンを含む波動関数
4.2微細構造とスピン−軌道相互作用
4.3リュードベリ系列
5連続状態
さらに詳しく学ぶための教科書
練習問題
第2章多電子原子の構造
1概論
2角運動量の結合形式
2.1LS 結合別名 Russell-Saunders 結合
2.2jj 結合
2.3中間的結合すなわちペア結合
2.4結合形式の間での相互変換
3微細構造
さらに詳しく学ぶための教科書
練習問題
第3章直流場の中におかれた原子
1外部電場と外部磁場
1.1シュタルク効果
1.1.1線形シュタルク効果
1.1.22次のシュタルク効果
1.2ゼーマン効果
2超微細構造
2.1磁気相互作用
2.2の表式
2.3超微細構造間のゼーマン効果
2.4電気四重極子モーメントによる寄与
さらに詳しく学ぶための教科書
練習問題
第4章交流場の中におかれた原子
1電磁場の印加
1.1電磁場のハミルトニアン
1.2電磁場に対するクーロンゲージ
2自由電子の波動関数
3放射遷移
3.11光子遷移
3.22光子遷移
3.3遷移確率─フェルミの黄金則
3.3.1縮重度
3.3.2単色光と非単色光
3.4遷移強度─吸収スペクトル
3.4.1線強度
3.4.2遷移断面積
3.4.3振動子強度
3.5遷移強度─発光スペクトル
4原子遷移の選択則
4.1電気双極子(E1)遷移の選択則
4.2磁気双極子(M1)遷移の選択則
4.3電気四重極子(E2)遷移の選択則
5原子スペクトル
5.1リュードベリ系列
5.2自動イオン化
5.3高出力レーザーによる光イオン化
さらに詳しく学ぶための教科書
練習問題
第5章2原子分子
1ハミルトニアン
2ボルン・オッペンハイマー近似
3原子核の運動に対する方程式
3.1U(R) に対する調和振動子近似
3.2U(R) の高次項
3.3振動回転運動
3.4U(R) の解析的表式
3.5より厳密な手法
4電子状態
4.1円柱対称場における角運動量
4.1.1軌道角運動量
4.1.2スピン角運動量
4.1.3多重項分裂
4.1.4全角運動量
4.1.5表記方法
4.2角運動量の結合─Hundによる場合分け
4.2.1Hundの結合形式(a)
4.2.2Hundの結合形式(b)
4.2.3Hundの結合形式(c)
4.2.4Hundの結合形式(d)
4.3分子の対称性と電子の運動
4.3.1反転対称
4.3.2鏡映対称とΣ状態(Λ = 0)
4.3.3鏡映対称とΛ ≠ 0状態
4.3.4原子核の交換
4.4分子の対称性と原子核の運動
4.5分子の対称性とヘルツベルグのダイヤグラム
4.5.1の場合
4.5.2の場合
4.6分子の対称性と核スピン
4.7分子の状態を表示する方法
4.7.1規則 1:基底状態
4.7.2規則 2:基底状態と同じ多重度をもつ励起状態
4.7.3規則 3:基底状態と違う多重度をもつ励起状態
4.8分子軌道理論
4.8.1原子間の結合形成――結合性軌道
4.8.2反結合性軌道
さらに詳しく学ぶための教科書
練習問題
第6章外場の中におかれた分子
1序論
2電子遷移
2.1一般的な選択則
2.2Hundの結合形式ごとの選択則
2.2.1Hundの結合形式(a)における選択則
2.2.2Hundの結合形式(b)における選択則
2.2.3Hundの結合形式(c)における選択則
2.2.4Hundの結合形式(d)における選択則
2.3具体例
3ACトンネリングによるイオン化
さらに詳しく学ぶための教科書
練習問題
第2部 光と物質の相互作用――非線形光学

第7章非線形光学
1序論
2非線形光学の現象論的記述
2.1による光 2 倍波生成
2.2による電気光学効果
2.3による光整流効果
2.4によるパラメトリック光生成
2.53次の非線形効果
2.6非線形 d 定数
さらに詳しく学ぶための教科書
練習問題
第8章非線形媒質中での波動の伝播
1非線形波動方程式
22倍波発生における位相整合
2.1KDP結晶における 2 倍波発生の位相整合
2.2非コリニア配置における波動ベクトルの整合
2.3位相整合 2 倍波発生のための実験配置
3パラメトリック相互作用
3.1パラメトリック相互作用に対する結合方程式
3.2パラメトリック増幅
3.2.1位相整合(Δk = 0)のとき
3.2.2位相不整合(Δk ≠ 0)のとき
4パラメトリック発振
5Manley-Roweの関係式
6パラメトリックアップコンバージョン
練習問題
第9章非線形過程の量子論
1序論
2密度行列法による非線形係数の計算
3密度演算子法における摂動論の適用
4電気双極子相互作用での遷移確率
52光子吸収の遷移確率
6吸収断面積
73光子吸収
8ドップラーフリー 2光子吸収
9線形感受率および非線形感受率の計算
103次の非線形感受率
練習問題
第10章非線形光学効果の応用
1斜め入射による高調波光発生
1.1非線形媒質の境界に適用する光波理論
1.2ゼロ透過 SHG に関する判定基準
1.3斜め入射による 2 倍波発生の実験的観測
1.3.1臨界角近傍における透過側伝播 SHG の等方波ビームと非等方波ビーム
1.3.2臨界角近傍における反射側伝播 2倍波発生
1.3.3非線形ブリュースター角
2反転対称をもつ媒質からの反射に起因する 2倍波光発生
3非線形電界反射
4近接場 SHG 顕微法
5光整流法によるテラヘルツ波の生成
練習問題
序言
A原子物理学で使われる定義
1空中の波長と真空中の波長
2波数
3微細構造定数
4原子エネルギー単位(ハートリー)
5リュードベリ単位
6eV(電子ボルト)単位
7質量
8長さ
9速さと運動量に対する原子単位
10時間に対する原子単位
11電場強度に対する原子単位
12電気双極子モーメントに対する原子単位
13磁気モーメント
13.1電子の磁気モーメント
13.2陽子(プロトン)の磁気モーメント
13.3中性子の磁気モーメント
13.4原子核の磁気モーメント
14原子核の四重極子モーメント
15AMO(原子、分子、および光学)分野で頻繁に使われる物理量
さらに詳しく学ぶための教科書
BAMO分野での計算に関連する数学
1クロネッカーのデルタ
2ディラックのデルタ関数
3超幾何級数
4合流型超幾何級数
5ラゲールの陪多項式
6ルジャンドル関数とルジャンドル陪関数
7球面調和関数
8量子力学の数学定式
9放物線座標におけるシュレーディンガー方程式
10フォークト関数のスペクトル形状
さらに詳しく学ぶための教科書
C原子および分子のデータ
1NIST のオンラインデータ
2分子定数
3副殻の充-順序
4原子における電子配置
D角運動量の結合
12種類の角運動量と 3 j 記号
23j記号の性質
33種類の角運動量と 6 j 記号
44種類の角運動量と 9 j 記号
Eテンソル数学
1球面テンソル
2交換関係
3行列要素の簡約
4演算子の積に対する行列要素
さらに詳しく学ぶための教科書
参照文献
訳者追加参考図書
索引

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