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第一章 背景和语言1

1.1 数量级1

1.2 单位2

1.3 语言——费因曼(Feynman)图3

1.4 参考文献5

习题6

第一篇 工具8

第二章 加速器8

2.1 为什么需要加速器？8

2.2 静电加速器(范德格喇夫)10

2.3 直线加速器(Linacs)11

2.4 束流光学12

2.5 同步加速器14

2.6 实验室系和动量中心系17

2.7 对撞束18

2.8 参考文献19

习题20

第三章 射线通过物质22

3.1 概念22

3.2 重带电粒子23

3.3 光子25

3.4 电子26

习题28

3.5 参考文献28

第四章 探测器30

4.1 闪烁计数器30

4.2 统计方法32

4.3 半导体探测器34

4.4 气泡室36

4.5 火花室37

4.6 计数器电子学38

4.7 电子学：逻辑单元39

4.8 参考文献40

习题41

5.1 质量与自旋，费米子与玻色子44

第五章 亚原子“动物园”44

第二篇 粒子与核44

5.2 电荷与磁偶极矩47

5.3 质量的测量49

5.4 亚原子“动物园”一瞥52

5.5 光子53

5.6 轻子55

5.7 衰变55

5.8 介子59

5.9 重子基态61

5.10 激发态与共振62

5.1l 重子的激发态64

5.12 参考文献69

习题70

第六章 亚原子粒子的结构73

6.1 研究方法：弹性散射73

6.2 截面73

6.3 卢瑟福散射和莫脱散射75

6.4 形状因子77

6.5 球形核的电荷分布80

6.6 轻子是点粒子81

6.7 核子的弹性形状因子84

6.8 深度非弹性电子散射88

6.9 散射和结构91

6.10 参考文献105

习题106

第三篇 对称性和守恒定律109

第七章 相加性守恒定律109

7.1 守恒量和对称性109

7.2 电荷112

7.3 重子数114

7.4 轻子数和μ子数115

7.5 粒子和反粒子117

7.6 超荷(奇异性)120

7.7 参考文献124

习题124

第八章 角动量和同位旋126

8.1 空间转动下的不变性126

8.2 磁场引起对称性破坏127

8.3 强作用力的电荷无关性128

8.4 核子的同位旋128

8.5 同位旋不变性129

8.6 粒子的同位旋131

8.7 原子核的同位旋133

8.8 参考文献136

习题137

第九章 P、C和T139

9.1 宇称运算139

9.2 亚原子粒子的内禀宇称141

9.3 宇称守恒和破坏144

9.4 电荷共轭147

9.5 时间反演149

9.6 两种态的问题151

9.7 中性K介子153

9.8 CP不变性的破坏156

9.9 参考文献158

习题158

第四篇 相互作用163

第十章 电磁相互作用163

10.1 黄金定律163

10.2 相空间166

10.3 经典电磁相互作用169

10.4 光子的发射171

10.5 多极辐射175

10.6 轻子的电磁散射178

10.7 光子-强子相互作用:矢量介子180

10.8 光子-强子相互作用:真实光子和类空光子184

10.9 总结和存在的问题189

10.10 参考文献190

习题191

第十一章 弱相互作用194

11.1 连续β谱194

11.2 β衰变的寿命197

11.3 流-流相互作用198

11.4 弱过程概观201

11.5 μ子衰变203

11.6 轻子的弱流205

11.7 弱耦合常数G208

11.8 非奇异弱流和奇异弱流209

11.9 核物理学中的弱流211

11.10 高能情况下的强子弱流214

11.11 总结和存在的问题219

11.12 参考文献222

习题223

第十二章 强相互作用226

12.1 强相互作用的力程和强度226

12.2 π-核子相互作用——述评228

12.3 π-核子相互作用的形式232

12.4 核力的汤川理论233

12.5 核子-核子作用力的性质235

12.6 核子-核子作用力的介子理论241

12.7 高能强作用过程243

12.8 参考文献247

习题248

第五篇 模型253

第十三章 夸克和雷吉(Regge)极点253

13.1 原始粒子253

13.2 夸克255

13.3 寻找夸克257

13.4 作为夸克束缚态的介子258

13.5 作为夸克束缚态的重子259

13.6 强子的质量261

13.7 自举和雷吉再现262

13.8 展望和问题266

13.9 参考文献267

习题268

第十四章 液滴模型和费米气体模型270

14.1 液滴模型270

14.2 费米气体模型273

14.3 参考文献275

习题275

15.1 幻数278

笫十五章 壳层模型278

15.2 闭合壳层281

15.3 自旋-轨道相互作用285

15.4 单粒子壳层模型286

15.5 单粒子模型的推广288

15.6 同量异位相似共振289

15.7 参考文献293

习题294

笫十六章 集体模型296

16.1 核形变296

16.2 无自旋核的转动谱299

16.3 转动族302

16.4 形变核中的单粒子运动(尼尔逊模型)304

16.5 球形核的振动态307

16.6 核模型——结束语和几个问题310

16.7 参考文献312

习题313

第六篇 原子核科学和技术318

第十七章 核动力318

17.1 裂变过程318

17.2 裂变反应堆322

17.3 聚变和聚变能源324

17.4 核爆炸装置326

17.5 原子电池328

17.6 核推进器329

17.7 参考文献330

第十八章 核天体物理学332

18.1 宇宙线332

18.2 星体的能量335

18.3 中微子天文学337

18.4 核合成339

18.5 中子星341

18.6 参考文献344

第十九章 在化学中的原子核346

19.1 合成元素346

19.2 化学分析350

19.3 化学结构351

19.4 放射性示踪360

19.5 辐射化学361

19.6 参考文献362

附录364

表A1 最常用的常数表365

表A2 更完整的常数表365

表A3 稳定粒子表366

表A4 介子表373

表A5 重子表378

表A6 原子核数据表385

表A7 原子量A系列的累积索引396

表A8 球谐函数398

索引400