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出版者:Springer Verlag

作者:Andreev, A.V.

出品人:

页数:292

译者:

出版时间:2005-11

价格:$ 190.97

装帧:HRD

isbn号码:9780387255736

丛书系列:

图书标签:

原子光谱学
光谱分析
原子发射光谱
原子吸收光谱
电感耦合等离子体原子发射光谱
电感耦合等离子体质谱
原子荧光光谱
分析化学
仪器分析
光谱学

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具体描述

Atomic Spectroscopy provides a comprehensive discussion on the general approach to the theory of atomic spectra, based on the use of the Lagrangian canonical formalism. This approach is developed and applied to explain the hydrogenic hyperfine structure associated with the nucleus motion, its finite mass, and spin. The non-relativistic or relativistic, spin or spin-free particle approximations can be used as a starting point of general approach. The special attention is paid to the theory of Lamb shift formation. The formulae for hydrogenic spectrum including the account of Lamb shift are written in simple analytical form. The book is of interest to specialists, graduate and postgraduate students, who are involved into the experimental and theoretical research in the field of modern atomic spectroscopy.

好的，以下是一份针对一本名为《Atomic Spectroscopy》的图书，但内容不涉及原子光谱学的图书简介。这份简介将专注于其他领域，以确保完全不包含您指定书名所暗示的主题。 --- 《恒星的黎明：从宇宙微波背景到第一代星系的形成》本书简介第一部分：宇宙的创世之初——温度与结构本书深入探讨了宇宙大爆炸后最初的几十万年间的物理学、化学和结构演化。我们不仅仅是在描述一个事件的发生，而是重建了一个从纯粹的、高温的等离子体状态，过渡到我们今天所见的宏大结构的基本框架。 1. 宇宙微波背景（CMB）的起源与解读：我们从宇宙的“婴儿期”——暴胀时期结束后的那一刻开始。首先，详细解析了复合时期（Recombination Epoch）的物理条件。在这一关键时期，宇宙温度降至约3000开尔文，质子和电子得以结合形成中性氢原子。这一事件的直接后果是光子脱耦，形成了我们今天观测到的宇宙微波背景辐射（CMB）。本书花费大量篇幅讨论了CMB的各项精确测量数据，例如各向异性（Anisotropies）的精确数值和统计分布。我们深入分析了宋德-福勒效应（Sachs-Wolfe Effect）、二次宋德-福勒效应（Integrated Sachs-Wolfe Effect）以及重力透镜效应如何影响CMB的温度波动图谱。这些微小的温度差异，正是宇宙中物质密度波动的“种子”，是随后所有结构形成的初始条件。 2. 早期宇宙的物质组分与核合成：在CMB形成之前，我们回顾了太初核合成（Big Bang Nucleosynthesis, BBN）。BBN是理解早期宇宙物质成分的基石。本书精确计算了在宇宙诞生后的几分钟内，中子与质子在核反应中如何演化为轻元素——主要是氢（$^{1} ext{H}$）、氦（$^{4} ext{He}$）以及痕量的氘（$^{2} ext{H}$）和锂（$^{7} ext{Li}$）。我们将这些理论预测与现代观测到的这些轻元素在最古老、未受污染的恒星中的丰度进行了详尽的对比。通过这种比较，我们不仅证实了标准宇宙学模型的有效性，还对暗物质的密度参数提出了间接的约束。我们特别关注了锂的“锂问题”（Lithium Problem），探讨了当前理论模型中可能存在的缺失环节。 3. 黑暗时代与物质的引力坍缩：在CMB形成之后，宇宙进入了所谓的“黑暗时代”（Dark Ages）。在这一漫长的时期里，宇宙中充满了中性气体，但还没有恒星发光。本书详细描述了在暗物质晕（Dark Matter Halos）的引力作用下，这些中性气体如何开始缓慢地聚集。我们应用流体力学和引力不稳定性的理论模型，模拟了物质密度的首次微小扰动如何被放大。重点分析了冷暗物质（Cold Dark Matter, CDM）模型中，物质在小尺度上如何形成“迷你晕”（minihalos），并探讨了这些晕内部的气体如何冷却（主要通过分子氢$ ext{H}_2$的辐射冷却）。第二部分：第一代恒星的诞生与宇宙的再电离本书的核心论述集中在黑暗时代的终结——第一代恒星（Population III stars）的出现，以及它们对早期宇宙产生的革命性影响。 1. 第一代恒星（Pop III）的形成机制：与现代富含重元素的恒星不同，第一代恒星完全由太初核合成产生的氢和氦构成。它们的形成过程极其独特。由于缺乏有效的辐射冷却机制（缺乏碳、氧等重元素来高效散热），这些恒星的形成往往导致质量异常巨大，理论预测其质量可以达到太阳质量的数百倍。我们运用三维数值模拟技术，再现了这些巨型恒星在原始气体云中坍缩的全过程。探讨了这些超大质量恒星是单个存在，还是倾向于聚集成更小的、但密度极高的星团。 2. 超新星爆发与元素播撒：这些巨型恒星的寿命极其短暂。本书细致地剖析了它们最终的命运——通常是直接坍缩成黑洞（引力坍缩），或者以极高能量的超新星爆发结束生命。特别强调的是，这些恒星是宇宙中首批制造出重元素（即“金属”，天文学中指氦以外的所有元素）的工厂。我们分析了由它们爆发产生的重元素如何在早期星系际介质（Intergalactic Medium, IGM）中扩散，为后续恒星和行星系统的形成提供了必要的“原材料”。 3. 宇宙的再电离（Reionization）：第一代恒星的强紫外辐射引发了宇宙史上最重要的相变之一：再电离。在黑暗时代结束后，宇宙中的中性氢原子被这些新生的恒星和早期星系发出的高能光子再次电离，重新变回等离子体状态。本书采用先进的光子传输模拟技术，追踪了这些电离前沿是如何从恒星的“灯塔”向外推进，最终吞噬整个宇宙空间的过程。我们分析了诸如“电离泡”（Ionization Bubbles）的增长、合并机制，以及再电离过程的精确时间窗口（通常认为发生在大爆炸后几亿年）。我们还探讨了类星体（Quasars）在再电离过程中可能扮演的辅助角色。第三部分：早期星系形成的复杂性与观测挑战本书的最后一部分将目光投向了再电离之后的早期宇宙结构，即宇宙学中的“黎明时代”（Cosmic Dawn）。 1. 原星系（Protogalaxies）的结构演化：我们考察了在暗物质晕中聚集的物质如何冷却并形成第一批具有恒星形成的“原星系”。这些早期结构与今天我们看到的旋涡星系或椭圆星系截然不同。它们是高度不规则、恒星形成率极高且内部动荡不安的系统。我们研究了气体吸积率、恒星形成效率以及早期星系之间的合并（Mergers）在塑造更大结构中的关键作用。 2. 观测前沿与未来：本书最后总结了当前观测宇宙学面临的挑战，特别是直接观测黑暗时代和黎明时代的难度。我们详细介绍了詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）等新一代仪器如何帮助我们突破红移（$z>10$）的限制，捕捉到第一批星系的光芒。同时，我们也展望了未来利用射电望远镜阵列（如SKA）来探测中性氢21厘米谱线辐射的潜力，这将提供一个完全不同的、直接探测黑暗时代物质分布的窗口。总结：《恒星的黎明》是一部关于宇宙结构起源的史诗。它结合了粒子物理学的基本原理、广义相对论下的宇宙学模型，以及最前沿的数值模拟技术，为读者提供了一幅从无形到有形、从均匀到结构化的宇宙演化全景图。它揭示了宇宙中最小的波动如何最终催生出我们所见的一切宏伟景象。