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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T 139

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G 208

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