本书的主要内容包括原子、分子与光物理的基本理论，内容丰富，物理图像清晰。本书一方面以光谱为主线介绍了原子物理的基本内容，另一方面以二能级体系为代表介绍了光与原子作用的基本理论。全书共分成11章，包括从原子论到原子物理、氢原子光谱、氦原子光谱、碱金属原子光谱、超精细能级结构、角动量和跃迁选择定则、光子与原子相互作用——二能级体系、全量子理论、冷原子物理基础、双原子分子光谱和附录等。

本书可作为高等学校物理学类专业高年级本科生、研究生的教材，也可供其他专业师生或相关爱好者参考。

前辅文
第1章 从原子论到原子物理
  1.1 原子论：从哲学到假说
   1.1.1 原子论
   1.1.2 原子说
  1.2 原子结构
   1.2.1 电子的发现
   1.2.2 α粒子散射实验
   1.2.3 玻尔的原子模型
  1.3 从认识到操控
   1.3.1 施特恩-格拉赫（Stern-Gerlach，S-G）实验
   1.3.2 拉比（Rabi）磁共振实验
   1.3.3 激光的发明
   1.3.4 激光冷却与囚禁
  小结
  参考文献说明
  习题
第2章 氢原子光谱
  2.1 光谱技术概述
  2.2 氢原子光谱
  2.3 薛定谔方程的求解
   2.3.1 氢原子哈密顿量
   2.3.2 角向波函数
   2.3.3 径向波函数
  2.4 相对论修正
   2.4.1 达尔文（Darwin）项
   2.4.2 相对论修正项
   2.4.3 自旋和自旋-轨道耦合项
   2.4.4 总的修正
   2.4.5 兰姆位移
  参考文献说明
  习题
第3章 氦原子光谱
  3.1 氦元素发现简史
  3.2 氦原子光谱
  3.3 基态波函数和电离能
   3.3.1 微扰法
   3.3.2 变分法
  3.4 激发态能谱
  参考文献说明
  习题
第4章 碱金属原子光谱
  4.1 量子数亏损理论
   4.1.1 碱金属能级
   4.1.2 碱金属电离能
  4.2 中心力场近似
  4.3 精细结构能级劈裂
  参考文献说明
  习题
第5章 超精细能级结构
  5.1 氢原子超精细能级结构
   5.1.1 基态l=0的情况
   5.1.2 l≠0的情况
  5.2 碱金属原子超精细能级结构
  5.3 磁场中的塞曼效应
   5.3.1 LS耦合情况
   5.3.2 IJ耦合情况
  5.4 同位素位移
   5.4.1 体积效应
   5.4.2 质量效应
   5.4.3 金（King）图
   5.4.4 应用——同位素分离
  参考文献说明
  习题
第6章 角动量和跃迁选择定则
  6.1 角动量的代数求解
  6.2 两角动量耦合——3j符号
  6.3 三角动量耦合——6j符号
  6.4 不可约张量算符
  6.5 跃迁选择定则
   6.5.1 只有轨道角动量的情况
   6.5.2 考虑电子自旋、精细能级结构的情况
   6.5.3 考虑核自旋、超精细能级结构的情况
   6.5.4 跃迁强度——CG系数
  6.6 光抽运
   6.6.1 光抽运的基本原理
   6.6.2 光抽运应用实例
  参考文献说明
  习题
第7章 光与原子相互作用——二能级体系
  7.1 爱因斯坦辐射理论
   7.1.1 理论基本框架
   7.1.2 二能级体系
   7.1.3 多能级体系和激光
   7.1.4 历史：从受激辐射到激光发明
  7.2 薛定谔方程求解法
   7.2.1 二能级体系的哈密顿量
   7.2.2 用薛定谔方程求解
   7.2.3 共振情况
   7.2.4 近共振情况
   7.2.5 弱耦合极限
  7.3 磁共振与原子钟
   7.3.1 磁共振
   7.3.2 拉比光谱
   7.3.3 拉姆齐(Ramsey)光谱
  7.4 表象变换与不含时哈密顿量
   7.4.1 表象变换
   7.4.2 相互作用表象
   7.4.3 光频旋转表象
   7.4.4 拉曼-拉比跃迁
  7.5 光学布洛赫方程法
   7.5.1 密度矩阵
   7.5.2 光学布洛赫方程
   7.5.3 布洛赫球及图示法
   7.5.4 用布洛赫方程求解
   7.5.5 多脉冲技术
   7.5.6 引入衰减
   7.5.7 光学布洛赫方程和速率方程比较
  7.6 缀饰态原子法
   7.6.1 光频移
   7.6.2 拉比振荡
   7.6.3 绝热布居转移
   7.6.4 朗道-齐纳（Landau-Zener）跃迁
  参考文献说明
  习题
第8章 全量子理论
  8.1 光场的量子化
  8.2 光子数态
  8.3 全量子化哈密顿量
  8.4 JC模型
   8.4.1 能级和波函数
   8.4.2 量子拉比振荡
  8.5 共振荧光
  8.6 奥特勒-汤斯（Autler-Townes）效应
  8.7 量子拉比模型——超越JC模型
   8.7.1 布洛赫-西格特(Bloch-Siegert)频移
   8.7.2 强耦合情况下
  参考文献说明
第9章 冷原子物理基础
  9.1 多普勒效应
   9.1.1 波动图像
   9.1.2 粒子图像
   9.1.3 多普勒展宽
  9.2 消多普勒光谱技术
   9.2.1 分子束法
   9.2.2 饱和吸收法
   9.2.3 深度囚禁：兰姆-迪克效应
  9.3 激光冷却
   9.3.1 光的力学效应
   9.3.2 多普勒冷却机制
   9.3.3 多普勒冷却极限
   9.3.4 塞曼减速器
  9.4 原子的囚禁
   9.4.1 磁光阱
   9.4.2 磁阱
   9.4.3 光阱
   9.4.4 蒸发冷却
  9.5 玻色-爱因斯坦凝聚
   9.5.1 转变温度
   9.5.2 凝聚体占比数
   9.5.3 格罗斯-皮塔耶夫斯基（Gross-Pitaevskii）方程
  9.6 光晶格
   9.6.1 光晶格的构造
   9.6.2 布洛赫定理
   9.6.3 布洛赫振荡
   9.6.4 玻色-哈伯德（Bose-Hubbard）模型
  参考文献说明
  习题
第10章 双原子分子光谱
  10.1 玻恩-奥本海默近似
  10.2 分子的振动能级和转动能级
   10.2.1 分子的转动能级
   10.2.2 分子的振动能级
   10.2.3 转动能级修正
  10.3 分子振转光谱
   10.3.1 分子振转能级结构
   10.3.2 分子光谱
   10.3.3 跃迁强度
  10.4 势能曲线的确定
  10.5 电子运动和转动的耦合：洪德耦合情况
   10.5.1 分子电子态
   10.5.2 洪德耦合情况
  10.6 斯塔克效应
   10.6.1 氢原子斯塔克效应
   10.6.2 分子斯塔克效应
  10.7 双原子分子等效哈密顿量
   10.7.1 分子等效哈密顿量
   10.7.2 振动能级
   10.7.3 转动能级
   10.7.4 更精细的能级结构
   10.7.5 两个具体例子
  10.8 应用例子——分子的激光冷却
   10.8.1 分子激光冷却的难点
   10.8.2 解决方案
  参考文献说明
第11章 附录
  11.1 兰德（Lande）投影定理
  11.2 电偶极相互作用
  11.3 指数算符计算公式
  11.4 二次量子化
   11.4.1 粒子数表象
   11.4.2 场算符表象
  11.5 等效哈密顿量方法
   11.5.1 接触（contact）变换法
   11.5.2 投影算符法
   11.5.3 应用——拉曼-拉比过程
索引