原子頻標中的量子物理進展 9787118128154 Jacques Vanier Cipriana Tomes

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書名:原子頻標中的量子物理進展
ISBN:9787118128154
出版社:國防工業
著編譯者:Jacques Vanier Cipriana Tomes
頁數:397
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書號:1564353
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【台灣高等教育出版社簡體書】 原子頻標中的量子物理進展 787118128154 Jacques Vanier Cipriana Tomes

內容簡介

本書以物理學的發展為線索,回顧了近25年的原子頻標歷程,介紹了其中原子物理學原理和應用的最新進展,包括新型微波頻標和光頻標的研發。最後總結了這些新型原子頻標在頻率穩定性和不確定度方面取得的成果,以及它們在國際單位制修訂、基本物理定律檢驗、天文觀測、導航等方面的應用,最後作者對未來的工作做了一些思考。 本書適用於原子鐘領域的相關科研人員和工程技術人員,也適合相關專業的本科生,研究生。本書還適用於原子分子光譜、量子精密測量領域的相關研究人員,書中的一些基本原理和最新技術具有很好的參考和指導價值。

目錄

第1章 微波原子頻標的回顧與最新進展
1 1 經典的原子頻標
1 1 1 銫束頻標
1 1 2 氫激射器
1 1 3 光抽運銣原子頻標
1 2 其他原子微波頻標
1 2 11 99Hg+離子頻標
1 2 2 Paul阱中的其他離子
1 3 關於經典微波原子頻標的局限性
附錄1 A 二階多普勒頻移公式
附錄1 B 拉姆塞腔臂間的相移
附錄1 C 方波調頻和頻移
附錄1 D 環形腔相移
附錄1 E 磁控管腔
參考文獻
第2章 原子物理進展及其對頻標的影響
2 1 半導體激光器
2 1 1 激光二極體工作原理
2 1 2 半導體激光二極體的基本特性
2 1 3 激光二極體的類型
2 1 4 其他類型的激光器
2 2 半導體激光器波長和線寬的控制
2 2 1 線寬壓窄
2 2 2 利用原子共振譜線實現激光器頻率穩定
2 3 激光抽運
2 3 1 速率方程
2 3 2 場方程和相干性
2 4 相干布居因禁
2 4 1 相干布居囚禁現象的物理機制
2 4 2 基本方程
2 5 原子的激光冷卻
2 5 1 原子-輻射場相互作用
2 5 2 激光冷卻中的擾動效應及其極限
2 5 3 低於多普勒極限的Sisyphus冷卻
2 5 4 磁光阱
2 5 5 激光冷卻和囚禁的其他實驗技術
附錄2 A 激光冷卻的能量角度
參考文獻
第3章 基於新物理技術的微波頻標
3 1 銫原子束頻標
3 1 1 光抽運銫原子束頻標
3 1 2 原子束CPT
3 1 3 原子束冷卻頻標
3 2 原子噴泉方法
3 2 1 方案探索
3 2 2 銫噴泉概述
3 2 3 銫噴泉的功能
3 2 4 銫噴泉的物理構造
3 2 5 銫噴泉的頻率穩定度
3 2 6 銣和雙組分噴泉鍾
3 2 7 噴泉鍾頻率偏移和偏差
3 2 8 交替冷銫頻標:連續噴泉
3 2 9 銫冷原子空間鍾PHARAO
3 3 各向同性冷卻方法
3 3 1 外腔方法:CHARLI
3 3 2 集成反射球和微波腔的方法:HORACE
3 3 3 不同的HORACE方法
3 4 光泵室溫Rb頻標
3 4 1 對比度、線寬和光偏移
3 4 2 激光輻射束形狀的影響
3 4 3 短期頻率穩定度估算
3 4 4 信號幅值、線寬和頻率穩定度的實驗結果
3 4 5 頻移
3 4 6 激光雜訊和不穩定度對時鐘頻率穩定性的影響
3 4 7 使用密封泡和激光抽運的其他方法
3 5 相干布居囚禁方案
3 5 1 連續模式的緩衝氣體密封泡:被動頻標
3 5 2 泡的主動方案:CPT激射器
3 5 3 被動IOP和CPT時鐘提高信噪比的技術方法
3 5 4 用於實現頻標的激光冷卻原子的CPT
3 6 激光冷卻的微波離子鍾
3 6 19 Be+303MHz射頻標準
3 6 21 13Cd+和111Cd+離子阱
3 6 31 71Yb+激光冷卻微波頻標
附錄3 A 噴泉原子鐘的頻率穩定度
3 A 1 散粒雜訊
3 A 2 量子投影雜訊
附錄3 B 冷碰撞和散射長度
附錄3 C 光抽運下極化激光輻射的光吸收
附錄3 D 基本的CPT微波激射器原理
參考文獻
第4章 光學頻率標準
4 1 早期使用吸收原子泡方法
4 2 基本概念
4 3 磁光阱方法
4 4 單離子光鍾
4 4 1 原理
4 4 2 單離子系統的實現概述
4 4 3 單離子鍾系統頻率頻移
4 5 光晶格中性原子鐘
4 5 1 原理
4 5 2 光且故鍾使用的原子類型
4 5 3 重要的頻率偏移項
4 5 4 光晶格中頻率穩定度
4 5 5 實際實現
4 6 光鍾頻率測量
4 6 1 光梳
4 6 2 鍾頻率和實現的頻率穩定度
參考文獻
第5章 結論和思考
5 1 準確度和頻率穩定度
5 2 原子頻標的主要應用
5 2 1 國際單位制:重新定義秒
5 2 2 基本物理定律的測試
5 2 3 原子鐘用於天文和地球科學
5 3 總結與反思
參考文獻

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