*中国科学院国家天文台天体物理丛书天体物理中的微波谱线诊断
点此进入淘宝搜索页搜索分类: 图书,自然科学,物理学,理论物理学,
作者： 曾琴，毛瑞青，裴春传 著
出 版 社： 中国科学技术出版社
出版时间： 2006-12-1字数： 280000版次： 1页数： 268印刷时间： 2006/12/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787504644110包装： 平装内容简介
微波窗口的逐步被打开，展示给人们一个不为光学仪器观测所知的冷宇宙。本书阐述如何透过在源区形成后，经长距离输运过程到达观测仪器的纷繁多姿的原子、离子和分子微波谱线对有关天体的物理状态作出诊断。重点是如何通过谱线观测取得的结果来了解宇宙中原子、离子和分子的分布；研究低质量星与大质量星的形成过程；分析拱星包层内中央星的情况和探讨河外星系物理等。本书涉及近140种（不包括稀有同位素取代物，但H的同位素D的取代样品例外）分子样品的上千条谱线。谱线的辐射机制有热与受激辐射之分。微波受激辐射线（MASER）光度高、谱线窄，提供了恒星诞生与死亡的珍贵信息，对于河外活动星系核的研究更有其独到的功能。CO分子广泛分布，且丰度仅次于氢分子，它和它的稀有同位素分子的转动热线在分子天文学的研究中倍受关注。
处于学习阶段的读者可能被要求对某一频率的微波谱线作观测，本书希望读者不仅了解谱线的频率而且知道是哪个原子、分子或离子的哪两个能级之间的跃迁导致谱线的生成以及谱线形成所需要的物理条件。进入研究阶段的读者可能想要研究某个或某类天体，本书希望读者知道应选择哪些原子、分子或离子的哪些谱线进行观测，并通过在适当模型下的理论计算来达到他们的研究目标。
本书比较适合已有量子力学及其在原子与分子结构方面应用的基本知识的读者。为方便读者，书后备有附录，以便查阅。
作者简介
曾琴，1938年生于上海。1960年毕业于吉林大学物理系，后师从芍清泉教授，于1964年吉林大学物理专业研究生毕业。前期在吉林大学从事原子、分子结构与作用力的研究和教学，例如，稀土金属Gd的交换作用理论；高温高压下石墨转变为金刚石的机理与工艺等。1978年在紫金山天文台转而研究天体的离子、原予、分子及其过程。研究星际分子的形成、尚无实验室数据的星际分子谱线的证认。在国际合作中通过对宇宙分子热线和受激辐射线（MASER）的观测及理论研究对天体的物理情况作诊断，通过地面毫米波观测取得中层大气臭氧周日变化与垂直分布的数据。退休前系中国科学院紫金山天文台研究员、博士生导师。
目录
第一章 天体的原子微波谱线
1.1 氢原子的微波谱线——H的21 cm线
1.1.1 21cm发射线的观测
1.1.2 21cm吸收线的观测
1.1.3 H Ⅰ柱密度
1.1.4 氢原子与分子的相互关系
1.1.5 H Ⅰ 21cm线的Zeeman效应
1.1.6 河外H Ⅰ 21cm线
1.1.7 其他有关研究课题
1.2 其他原子射电谱线
第二章 射电复合谱线
2.1 射电复合线的研究基础
2.1.1 射电复合线的非LTE辐射转移方程
2.1.2 辐射转移方程的求解
2.1.3 离化气体云的光深
2.1.4 射电复合线的外形
2.2 射电复合谱线提供的物理信息
2.2.1 由射电复合谱线观测量推导TE
2.2.2 He复合线的观测与He丰度
2.2.3 c与其他重元素的复合线区与分子云
2.2.4 HⅡ区的射电复合线
2.2.5 河外射电复合线
第三章 星际与拱星微波受激辐射（MASER，脉泽）
3.1 辐射转移和统计平衡方程
3.2 SiO脉泽
3.2.1 恒星形成区的SiO脉泽
3.2.2 拱星包层的SiO脉泽
3.3 OH脉泽
3.3.1 星际OH脉泽
3.3.2 拱星包层的OH脉泽
3.3.3 OH脉泽的偏振与磁场
3.4 H2O脉泽
3.4.1 水的22GHz及其他脉泽
3.4.2 22GHz H2O脉泽的抽运机制
3.4.3 22GHz H2O脉泽的时变
3.5 CH3OH脉泽
3.5.1 Ⅰ类CH3OH脉泽
3.5.2 Ⅱ类CH3OH脉泽
3.6 脉泽综合研究一例
3.7 河外巨脉泽
3.7.1 河外OH巨脉泽
3.7.2 河外H2O巨脉泽
第四章 分子云与恒星形成及其微波谱线诊断
4.1 分子云与恒星形成的基本概念
4.1.1 分子云的基础知识
4.1.2 小质量恒星形成
4.1.3 大质量恒星形成
4.2 分子云中的微波谱线诊断方法
4.2.1 谱线的临界密度
4.2.2 物理条件的LTE近似方法诊断
4.2.3 物理条件的非局部热动平衡(NLTE)模型诊断
4.2.4 化学条件的诊断：谱线巡测
4.3 CO分子转动谱线：银河系巡天与分子外向流
4.3.1 银河系中的CO转动谱线巡天
4.3.2 已探测到的CO转动谱线
4.3.3 从CO的转动谱线计算分子云物理量
4.3.4 高速分子外流
4.4 分子云核的常见研究手段
4.4.1 NH3的反演线
4.4.2 CS分子转动谱线
4.4.3 HCO+的转动线
4.4.4 CH3CN的转动谱线系
……
第五章 晚型星拱星包层
第六章 河外星系中的微波谱线诊断
附录 星际与拱星的原子、离子和分子及其微波谱线概论
参考文献
书摘插图
第一章 天体的原子微波谱线
氢是宇宙中最丰富的元素，论质量，氢在宇宙中约占73％，论原子数约占92％。氢元素在宇宙中可能以氢原子、氢离子或氢分子形式存在，还可以与其他元素组成分子。本章主要讨论如何通过对氢原子微波谱线的观
测与研究，了解天体物理条件（Didkey＆Lockman 1990），同时也讨论其他有关原子微波谱线的研究方法和意义。有关天体原子微波谱线的基础知识可参考附录A.1和A.2节。
1.1 氢原子的微波谱线——H的21 cm线
H原子中的电子处于基态〔N=1，L=O即（1s）1]，若电子与质子的自旋互相平行，处于超精细分裂双能级的高能级（1）2S1，2 F=1；若电子与质子的自旋互相反平行，处于超精细分裂双能级的低能级（0）2S1，2 F=0。H.C.van deHulst l945年首先指出在不太靠近热星的星际空间，氢原子相对丰富，且大多数处于原子基态，因此可以探测到跃迁2S1，2 F=1－0（图A.1）。该谱线1950年由物理学家在实验室生成，并证认其频率U。是l420.405MHz，对应的波长为21.11cm。1951年3月，哈佛大学Ewen和Purcell报道在星际空间探测到这条H谱线，同年5、6月荷兰、澳大利亚科学家也报道了对此谱线的成功观测。
基态氢原子21cm超精细结构线是其唯一的射电谱线。
……
