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第一章原子、分子的结构和能量状态1

§1.1原子的基本结构和能量状态1

1.1.1原子结构1

目 录1

1.1.2原子态与光谱项4

1.1.3原子的能量及电子轨道能量8

1.1.4原子的电子亲和能10

§1.2分子结构和能量状态11

1.2.1化学键及其类型11

1.2.2化学键理论11

1.2.3结构最简单的分子——氢分子离子12

1.2.4电子在分子轨道中的排布14

1.2.5分子的能级与光谱15

2.1.1碰撞的分类18

2.1.2碰撞几率18

第二章粒子碰撞的基本物理概念18

§2.1碰撞的分类和碰撞几率18

§2.2影响碰撞几率的因素20

2.2.1相碰粒子的质量对能量交换的影响20

2.2.2碰撞几率与入射粒于速度的关系22

第三章电子碰撞激发、电离及发射24

§3.1电子对气体粒子的碰撞激发和电离24

3.1.1电子对基态原子的碰撞激发24

3.1.2电子对基态原子的碰撞电离27

3.1.3电子对激发态原子、离子、分子的碰撞29

§3.2电子激发的二次电子发射过程29

3.2.1概述29

3.2.2透入电子的作用过程31

3.2.3内二次电子往界面运动的过程33

3.2.4表面势垒及逸出功34

§3.3二次电子的能量分布38

3.3.1弹性散射二次电子39

3.3.2特征能量损失电子40

3.3.3背散射电子及内壳层离化电子41

§3.4二次电子发射系数41

§3.5半导体绝缘体的二次电子发射45

§3.6电子碰撞能谱及俄歇电子能谱原理46

3.6.1电子碰撞能谱47

3.6.2俄歇电子能谱48

第四章离子碰撞激发、电离及发射52

§4.1正离子对气体原子的碰撞激发和电离52

4.2.1势能激发的离子－电子发射53

§4.2离子激发的二次电子发射过程53

4.2.2动能激发的离子－电子发射54

§4.3离子撞击固体时的溅射54

4.3.1一次离子的入射过程55

4.3.2溅射系效55

4.3.3固－气界面的溅射57

§4.4二次离子发射58

4.4.1二次离子的发射过程58

4.4.2二次离子产额59

§4.5离子能谱及质谱60

4.5.1二次离子质谱法60

4.5.2二次离子谱的特点及联用61

5.1.1爱因斯坦光子学说的要点63

§5.1光子对气体原子的激发和电离63

第五章光致激发、电离及发射63

5.1.2气体原子的光致激发和电离64

§5.2金属的光电子发射65

5.2.1斯托列托夫定律66

5.2.2爱因斯坦定律67

5.2.3光谱特性曲线68

5.2.4晶体内的光强衰减规律——晶体的光吸收68

§5.3半导体的光电子发射69

5.3.1半导体的光吸收和光电逸出功69

5.3.2半导体光电子发射的物理过程69

5.3.3半导体光电子发射的量子效率72

§5.4光电子能谱73

§6.1气体的热激发和热电离75

第六章热致激发、电离及发射75

§6.2纯金属的热电子发射77

6.2.1纯金属的热电子发射方程77

6.2.2极间电压对阴极热发射电流的影响80

§6.3原子薄膜阴极的热电子发射87

6.3.1单层偶极子理论87

6.3.2覆盖度对逸出功的影响88

6.3.3平衡覆盖度与温度的关系89

6.3.4外电场对原子薄膜热阴极发射的影响90

§6.4半导体的热电子发射92

6.4.1半导体热发射模型92

6.4.2 氧化物热阴极93

第七章场致电离及发射97

§7.1气体原子的场电离97

§7.2金属场致电子发射公式98

7.2.1透射系数99

7.2.2绝对零度时的场致发射电流密度103

7.2.3场致电子发射公式的具体应用103

§7.3温度对金属场致发射性能的影响105

7.3.1金属场致发射阴极的温升105

7.3.2热－场致发射电流密度的计算105

7.3.3温度对场致发射阴极工作性能的影响106

§7.4半导体的场致发射108

7.4.1洁净表面的半导体场致发射108

7.4.2表面态对外电场的屏蔽作用108

§7.5含阻挡结物体的场致发射109

第八章荧光体的受激发光111

8.1.1光电导物理基础112

§8.1光致发光112

8.1.2光致发光过程及猝灭因素117

8.1.3光致发光荧光粉的性能121

8.1.4常用光致发光荧光粉122

§8.2阴极射线致发光123

8.2.1关于阴极射线致发光的过程124

8.2.2阴极射线致发光的特性124

§8.3电致发光125

8.3.1阻挡结强场激发发光126

8.3.2注入式电致发光128

第九章气体放电中带电粒子的产生及运动132

§9.1气体放电中带电粒子的产生132

9.1.1第—类非弹性碰撞132

9.1.2第二类非弹性碰撞133

9.2.1带电粒子在气体中的热运动134

§9.2带电粒子在气体中的运动134

9.2.2带电粒子在气体中的迁移运动135

9.2.3带电粒子在气体中的扩散138

9.2.4带电粒子在气体中运动问题的近似处理142

第十章带电粒子的转化及消失144

§10.1带电粒子的转化144

10.1.1负离子的形成144

10.1.2带电粒子的转荷 (145

§10.2带电粒子的消失145

10.2.1空间复合146

10.2.2管壁复合148

第十一章气体放电的发展与着火151

§11.1气体放电的全伏安特性151

11.2.1电子繁流理论152

§11.2电子繁流理论152

11.2.2 α系数和γ系数154

§11.3气体放电的着火过程158

11.3.1 自持放电的条件158

11.3.2巴邢定律158

11.3.3影响着火电压的其他因素160

§11.4罗果夫斯基放电理论161

§11.5流柱理论163

第十二章辉光放电及弧光放电166

§12.1辉光放电166

12.1.1正常辉光放电166

12.1.2辉光放电阴极位降区的理论分析168

12.1.3正常辉光放电的正柱区173

12.1.4空心阴极辉光放电179

§12.2弧光放电180

12.2.1 自持热阴极弧光放电的阴极区及伏安特性182

12.2.2非自持热阴极弧光放电的阴极区及伏安特性183

12.2.3自持冷阴极弧光放电的阴极区及伏安特性184

12.2.4电弧等离子区物理基础185

第十三章等离子体物理基础189

§13.1概述189

§13.2等离子体的准电中性190

§13.3等离子体的静电振荡191

13.3.1电子振荡192

13.3.2离子的振荡与波193

§13.4等离子体的辐射特性194

13.4.1等离子体的辐射194

13.4.2光谱的类型195

§14.1场电子发射击穿理论196

第十四章真空击穿196

14.1.1阴极微突起场增强理论197

14.1.2场电子发射预击穿现象的特点199

14.1.3场电子发射引发击穿的机理199

14.1.4场电子发射击穿理论202

§14.2微粒迁移击穿理论204

14.2.1微粒预击穿现象204

14.2.2微粒引发的击穿过程及其理论205

§14.3微放电理论208

14.3.1微放电预击穿过程208

14.3.2微放电击穿问题209

第十五章电子在均匀场中的运动211

§15.1电子运动的基本概念211

15.2.1一般运动方程和轨迹方程213

§15.2电子在均匀电场中的运动213

15.2.2电子在横向电场中的偏转运动214

15.2.3电子在纵向均匀电场的投射运动215

§15.3电子在均匀磁场中的运动216

§15.4电子在均匀复合场中的运动218

15.4.1一般情况218

15.4.2电子在正交场中的运动221

15.4.3电子在平行的电、磁场中的运动222

§15.5电子光学折射率的基本概念223

§15.6电子光学折射率的推导225

第十六章电子在非均匀电场中的运动——静电透镜230

§16.1轴对称电场230

16.1.1轴对称电场的幂级数表示式230

16.1.2近轴区轴对称电场的性质231

16.1.3有限差分法求解轴对称电场234

§16.2轴对称电场中电子的轨迹方程236

§16.3轴对称电场的聚焦成象性质——高斯光学238

§16.4静电透镜的基本概念240

16.4.1电子透镜的参量及其成象关系240

16.4.2静电透镜的焦距公式244

§16.5静电透镜简介248

16.5.1类型248

16.5.2单膜孔透镜249

16.5.3浸没透镜251

16.5.4单透镜251

16.5.5浸没物镜253

§16.6电子在静电四极场中的运动——静电四极透镜254

16.6.2位场分布255

16.6.1结构255

16.6.3电子轨迹256

16.6.4静电四极透镜的基点元素258

第十七章电子在非均匀磁场中的运动——磁透镜261

§17.1轴对称磁场261

17.1.1矢量磁位及其空间分布261

17.1.2轴上磁场与空间磁场分布的关系263

17.1.3差分法求解轴对称磁场264

§17.2 电子在轴对称磁场和复合场中的运动方程和轨迹方程266

§17.3磁透镜270

17.3.1磁透镜的定义及其分类270

17.3.2短磁透镜270

17.3.3磁浸没物镜273

§17.4磁四极透镜278

17.5.1透镜组的矩阵表示法281

§17.5四极透镜组281

17.5.2复合四极透镜组284

第十八章电子光学的象差289

§18.1几何象差290

18.1.1三级几何象差的确定290

18.1.2几何象差的图形294

§18.2光阑位置对几何象差的影响300

§18.3色差302

§18.4其他象差307

18.4.1非轴对称象差307

18.4.2衍射象差308

习题311

常用基本物理常数及单位换算326

参考文献328