北京大学原子物理徐仁新教授

『壹』 原子物理学的教材

书名:高等学校教材--原子物理学
出版社:高等教育出版社
定价:16.9
条形码:9787040013122
ISBN:ISBN 7-04-001312-6
作者:褚圣麟
印刷日期:2005-5-1
出版日期:1979-6-1
精装平装_开本_页数:平装纤段32开,419页
中图法:
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书号:
简介:本书内容以说明原子结构为中心．从光谱学、电磁学、x射线等方面的实验事实和总结出的规律，汇总到原子结构的全貌．书中有量子力学初步一章，介绍阐述有关问题所需要的量子力学基本概念．全书在环绕中心目标述及有关实验事实和规律时，也就便提到目前有些重要应用方面，如激光原理、顺磁共振、x射线的衍射等．本书最后两章分别对原子核和基本粒子作了简要的介绍．各章均附有习题，全书采用国际单位制。
本书可作为高等学校物理专业的试用教材，也可供其他专业的有关教师学生参考。
前言
此书由编者授课的讲义整理而成．前八章以阐述原子结构为中心内容，书中以关于光谱、电磁现象、X射线等方面的实验事实和有关规律为依据，逐步揭示原子结构的情况．第九章简单论述了分子结构，通过这一章的介绍，希望能扩大读者对原子实际存在状况的了解。
第三章量子力学初步介绍这方面的基本概念，并以简例说明量子力学处理问题的方法．这样，在以后各章的论述中，可以引用这个理论的概念及其对一些具体问题的结论，使讨论更切合微观体系的规律．进一步学习量子力学需要有足够的有关原子和分子的知识。
最后两章扼要地介绍了原子核和基本粒子的知识．第十章内容大体是编者以前所编《原子核物理学导论》(高等教育出版社，1965年出版)一书内容的节要．第十一章搜集新近资料对基本粒子作了简略的介绍．为了不使这部分的篇幅过大，这两章没有包括实验方法的说明和数学推导，只用文字图表作介绍．增加这两章的用意是，此书如果用作教材，而原子物理课之后厅郑不拟另设原子核物理(包括一些基本粒子的知识)课程，这两章可以用作简略介绍这方面知识的参考资料，可供学生补充阅读之用．
此书用作教材时，可按照课程的要求，对内容加以选择．如果只要求一般理解的原子物理 内容，而且学时较紧， 可以用前九章或前八章的材料；或再斟酌精减去一些，例如第六和第八两章的内容可以选取一部分；第九章也可以不用．
承北京大学物理系曹昌祺教授阅读了本书第十一章的初稿并提出了宝贵意见．编者把此章初稿作了修改．特此对曹教授表示衷心的感谢．
北京大学物理系曾谨言同志提供了根据原子核中电荷分布半径的研究结论，他所建议对外斯塞格公式中库仑能一项进行修改的资料．编者已把这项修改写入书中．特此对曾同志表示谢忱．
许祖华等同志曾多次同编者一同担任原子物理学的教学工作，经常一同探讨有关教学上的问题．早年讲义的编写和修改，最后书稿的完成，都吸收了集体积累的教学经验．本书一至九章的习题是许祖华同志编写的，他还绘制了书中一些插图，对编写工作多方协助，特此致谢．
书稿曾经有关高等学校教师参加的审稿会议审查．在四川大学周仲璧同志主持下，承四川大学、复旦大学、中国科技大学、南京大学、南开大学、兰州大学、安徽大学、北京师范大学、北京师范学院、江苏师范学院、青海师范学院的各位教师审阅了书稿，进行了讨论，提出了宝贵的意见．编者参照这些意见，把书稿作了修改和补充，得以有所改进．特此对参加审稿会议的诸同志敬表谢意．
书中一定还有缺点和不妥之处，恳请读者提出宝贵意见和批评．
褚圣麟
1979年1月于北京大学
目录:前言 1
绪论 1
第一章 原子的基本状况 6
1．1 原子的质量和大小 6
1．2 原子的核式结构 8
1．3 同位素 19
习题 20
第二章 原子的能级和辐射 22
2．1 光谱--研究原子结构的重要途径之一 22
2．2 氢原子的光谱和原子光谱的一般情况 24
2．3 玻尔的氢原子理论和关于原子的普遍规律 26
2．4 类氢离子的光谱 36
2．5 夫兰克-赫兹实验与原子能级 42
2．6 量子化通则 48
2．扮竖颂7 电子的椭圆轨道与氢原子能量的相对论效应 50
2．8 史特恩-盖拉赫实验与原子空间取向的量子化 55
2．9 原子的激发与辐射 激光原理 62
2．10 对应原理和玻尔理论的地位 70
习题 75
第三章 量子力学初步 78
3．1 物质的二象性 78
3．2 测不准原理 82
3．3 波函数及其物理意义 86
3．4 薛定谔波动方程 89
3．5 量子力学问题的几个简例 93
3．6 量子力学对氢原子的描述 103
习题 113
第四章 碱金属原子和电子自旋 115
4．1 碱金属原子的光谱 115
4．2 原子实的极化和轨道的贯穿 120
4．3 碱金属原子光谱的精细结构 124
4．4 电子自旋同轨道运动的相互作用 126
4．5 单电子辐射跃迁的选择定则 134
4．6 氢原子光谱的精细结构与蓝姆移动 135
习题 143
第五章 多电子原子 145
5．1 氦及周期系第二族元素的光谱和能级 145
5．2 具有两个价电子的原子态 149
5．3 泡利原理与同科电子 159
5．4 复杂原子光谱的一般规律 161
5．5 辐射跃迁的普用选择定则 164
5．6 原子的激发和辐射跃迁的一个实例--氦氖激光器 165
习题 168
第六章 在磁场中的原子 170
6．1 原子的磁矩 170
6．2 外磁场对原子的作用 174
6．3 史特恩-盖拉赫实验的结果 178
6．4 顺磁共振 180
6．5 塞曼效应 184
6．6 抗磁性、顺磁性和铁磁性 191
习题 196
第七章 原子的壳层结构 199
7．1 元素性质的周期性变化 199
7．2 原子的电子壳层结构 202
7．3 原子基态的电子组态 205
习题 217
第八章 X射线 219
8．1 X射线的产生及其波长和强度的测量 219
8．2 X射线的发射谱 224
8．3 同X射线有关的原子能级 229
8．4 X射线的吸收 233
8．5 康普顿效应 237
8．6 X射线在晶体中的衍射 242
习题 248
第九章 分子结构和分子光谱 250
9．1 分子的键联 250
9．2 分子光谱和分子能级 256
9．3 双原子分子的电子态 260
9．4 双原子分子的振动光谱 263
9．5 双原子分子光谱的转动结构和分子常数的测定 267
9．6 组合散射(拉曼效应) 275
9．7 多原子分子简述 279
习题 284
第十章 原子核 285
10．1 原子核的基本性质 285
10．2 原子核的放射衰变 295
10．3 射线同实物的相互作用和放射性的应用 312
10．4 核力 323
10．5 原子核结构模型 326
10．6 原子核反应 341
10．7 原子核裂变和原子能 352
10．8 原子核的聚变和原子能利用的展望 359
习题 368
第十一章 基本粒子 370
11．1 基本粒子和粒子的相互作用 370
11．2 粒子的观测 373
11．3 守恒定律和对称原理 382
11．4 共振态 388
11．5 强子分类和层子模型 394
11．6 关于电磁相互作用 400
11．7 弱相互作用 403
习题 409
常用物理常数 411
参考书籍 412
外国人名表 413
索引 415 极端物理条件(高温、低温、高压、强场等)下和特殊条件(高激发态、高离化态)下原子的结构和物性的研究，也已成为原子物理研究中的重要领域。

『贰』 bilibili物理老师推荐

力学》北京大学 田光善
《热学》北京大学 欧阳颀
《电磁学》北京大学 王稼军
《原子物理》北京大学 刘玉鑫 (这个不是很推荐)
《电动力学》复旦大学 周磊
《量子力学》北京大学 田光善
《数学物理方法》北京大学 吴崇试

『叁』 我想要研究天文学，谁能给我一个思路，从哪开始研究

偶就是学天文学的，主要研究星系的合成，其它了了解的还有恒星演化，黑洞等等。研究天文学，建议由以下书籍开始：

《天体物理导论》，北京大学出版社，编者徐仁新，北大物理学院教授博士研究生导师。（本书大致介绍了天文学的发展，适用于本科生教材，也可作缺晌为天文学了解入门）

《天体物理学》，高等教育出版社，编者李宗伟（北京师范大学李宗伟教授），键扮纳肖兴邦南京大学

《普通天体物理学》李宗伟

《星系动力学》，上海科技出版社，詹姆斯•宾尼，斯科特•特里梅因，稿没宋国玄译，赵君亮，校

研究天文学，可以先了解天文学的发展历史，了解天球坐标，，确定天体位置的方法，测天体距离，运动速度，光度等的方法，了解相关的名词概念（如红移，爆炸，脉冲星等）和物理现象及现状的解释。

『肆』 想学习天体物理，需要先学习哪些物理学知识，教材最好选哪本

楼主是准备读研时学习天体物理学吗？书的话，国内出版的关于天体物理学的书籍有些不能让人满意，英文的有关的书比较多。一些著名出版社像是牛津大学出版社，剑桥大学出版社，学术出版社，McGraw-Hill，Springer，Wiley，都出版了一些非常优秀的入门教材。而且这些书籍有关的铺助资料在网上都可以找到。而且数学方面也要很好，像是空间解析几何，微积分都是能经常用到的方法。准备模型时，没有相关的数学知识肯定不行。这方面的书，我觉得同济大学的《高等数学（第五版）》也不错，适合入门。 学习天体物理学对于星图掌握也是有要求的，楼主可以买一本全天星图去看看。 下面是我从其他地方找到的一些相关的经典书籍，希望可以帮到楼主。 1力学教程 伯克利物理学教程 科学出版社 2理论力学 周衍柏高教（回贴称这一本不好，推荐梁昆淼的和赵凯华的。） 3光学 (1) 华中师范大学编, 高等教育出版社 光学 (2) 北京大学出版社 北京大学教材 4原子物理学 褚圣麟编 高等教育出版社 5天体物理学 肖兴华等编 高等教育 6伦敦工学院200个物理实验 7著名经典物理实验 8物理学辞典 科学出版社 9傅利叶变换及其应用 10热学和热力学(O414.1/Z27) 11电磁学O441/C66 曼彻斯特科学丛书 12固体物理 基泰尔 13电磁学 伯克利物理学教程 科学出版社 14固体物理 曼彻斯特科学丛书 15固体物理 黄昆编著 16热学 17大学物理学 O4-43/Y47 近代,粒子,统计物理 等 18近代物理基础及其应用 19引力论和宇宙论 -广义相对论的原理和应用 温伯格 20相对论 W·泡利著 21 相对论导论 O421.1/L98 22物理名人和物理发现 O4-09/S12 23 今天的物理学 04/Y22 24 20世纪物理学 25原子物理学和人类知识 N·玻尔 著 26物理史上的重要实验 27《观测天体物理学》 刘学富 北京师范大学出版社 28《力学世界》和《力学以外的世界》北京大学出版社影印 29《电动力学》，《量子力学》 我觉得楼主也可以去找些天文学与物理学的原著来拜读一下，这对自己的研究学习会有很大的帮助。而且在学习普物和高等数学，了解四大基本力，知道天文学的基本知识后，入门起来就比较快了。

『伍』 帮忙提供点关于原子钟方面的资料

中国北斗二代导航卫星揭秘：核心件原子钟的一些情况！
看到论坛上有马甲又在发了一条攻击北斗二代的帖子，说其核心件原子钟非中国造！本人对其中情况也不是很了解，只是搜集一些新闻供大家参考吧！
首先当然介绍原子钟领域的专家了……陈徐宗
1958年4月出生，江苏省苏州市人，北京大学电子学系教授，博士生导师，北京大闭猜学信息科学技术学院副院长，量子电子学研究所所长，教育部量子信息与测量重点实验室冷原子物理与量子精密测量实验室主任。1993年于中科院上海光机所获博士学位，1993-1995年在北京大学电子学系做博士后，1996-1997年在日本工业技术研究院任特别研究员，1995年起任北京大学电子学系副教授，2000年任教授，2003-2005年德国海德堡大学、法国普鲁旺斯大学等访问教授。陈徐宗长期从事研究工作，1994年起开始参与筹建北京大学激光冷却实验室，于1996年实现了国内第一个磁光阱，于2000年在国内第一个实现了原子喷泉， 2001年起领导北京大学冷原子小组开展玻色-爱因斯坦凝聚的实验研究，克服种种困难，于2004年4月获得高质量的玻色-爱因斯坦凝聚，2004年底获得中国第一个原子激光，使北京大学的冷原子物理实验研究挤身国际先进行列；其中，利用可控马越让那跃迁获得多自旋态分量凝聚体的研究引起了国内外同行的高度评价。此外从1997年开始在国内首先领导研究630nm波段外腔半导体激光频标，在国际上首次观察到几十组碘分子强跃迁超精细谱线，首次在国际上进行了半导体激光五次微分稳频，获得了稳定度为10-11的激光输出。在实验上独立发展了具有北京大学特色的外腔半导体激光器、高精密激光驱动电源、三次、五次激光稳频、光电时序控制、磁光阱和静磁阱等关键技术。目前正负责国家 “973”项目、国家自然科学重大基金项目与科技部863项目等，领导北京大学冷原子物理与量子精密测量实验室开展玻色-爱因斯坦凝聚的实验和理论研究、飞秒激光稳频、半导体激光频标与量子精密测量等研究。在《Physics Review》等国内外重要期刊上发表论文100多篇，在国内外重要会议上作邀请报告与学术报告50多次。除了科研之外，陈徐宗还承担本科生与研究生的教学工作，分别讲授过《力学》、《原子物理》、《激光技术》、《激光理论》、《实验原子物理进展》等课程，培养博士生与硕士生20名。目前兼任中科院计量测试高技术联合实验室副主任、中国物理学会量子光学专业委员会委员、中国计量测试学会理事、中国计量测试学会理事时间频率专业轿高型委员会委员、英国物理学会期刊《Measurement of Science and Technology》编委、《量子光学学报》、《量子电子学学报》杂志编委、科技部等部委导航领域重大专项专家等职务。

文字太多，你们自己看吧。

下面再发两篇新闻，都是老的不能再老了，

一、

中国基本掌握研制原子钟核心技术

中新社北京四月二十三日电：此间最新消息：称，中国科学家近日首次利用原子冷却技术实现原子喷泉。这不仅意味着中国人研究原子激光成为可能，而且标志着中国已基本掌握研制原子钟的核心技术。

原子冷却是近年念州来国际上新兴的科学前沿领域，它利用激光等方法可使原子温度接近于绝对零度，从而用于研究原子钟和原子激光，应用范围极广。华裔科学家朱棣文就曾因对激光冷却技术的杰出贡献于一九九七年获得诺贝尔物理奖。

北京大学电子学系王义遒和杨东海教授牵头的激光冷却与囚禁原子研究实验室一九九四年开始进行原子冷却方面的研究。去年底，科研人员在改进方法后，获得了迄今国内的最低温度：比绝对零度仅高出百万分之三摄氏度。

上周，中国科学家进一步成功实现了原子喷泉。约八千万个铯原子在激光的作用下，成功地向上喷射一到二厘米高。专家认为，虽只有一两厘米，但其意义却极为深远，因为原子喷泉可做成准确度极高的原子钟，每三千万年时间可望仅误差一秒。这种钟是建设中国独立自主的时间频率系统、使中国自主控制时间和空间基准的重要设备。

“掌握自己的时间和空间基准，从精密计量、通讯技术和国防安全上考虑尤为重要。”杨东海教授说。

北大电子学系副主任陈徐宗副教授说，科学家们计划进一步降低原子温度，以人工方式在国内率先生成物质的第五种状态：玻色-爱因斯坦凝聚状态。(完)
二、2代卫星导航猛料：中国研制成功最精确原子钟！

2006年4 月17，18号北京大学将接受“211”工程二期项目的验收。 “构建新一代原子钟研究平台”正是“211工程”中重要的一个项目。在迎接验收前夕，记者特地采访了该项目的带头人、北京大学信息科学技术学院副院长、博士生导师、量子电子学研究所所长、教育部量子信息与测量实验室主任陈徐宗教授。
记者：陈教授您好！首先非常感谢您在百忙中接受我的采访！您知道再过10天我们北京大学就要接受“211”工程二期项目的验收，您可以谈一下在过去几年中我们这个项目获得“211”工程资助的资金数额以及在这些资金的资助下推动了哪些研究项目，进展如何呢？

陈教授（以下简称陈）：好的，我也正想利用这个机会向大家汇报一下。在过去几年中我们这个项目获得了“211工程”二期资金300百万，利用这批资金我们主要做了三件事：

第一，研制成功我国（也是世界上）第一个长期连续运转的光轴运铯原子钟（至今已连续运转2年多），长期稳定度达:10-10,准确度到达10-11打破了美国等的禁运，满足国内地面高精度小型化原子钟的需求；

第二，研制出高性能的铷原子钟，使铷原子钟稳定度从目前的1×10-13/日提高到2－3×10－14/日的国际先进水平，该原子钟已被选为我国二代系统的核心部分；

第三，我们建立了新型原子钟的基础研究平台，该平台可以开展以超冷原子与超高精度光学梳状发生器为基础的新型原子钟研究，取得的成果为：

（1）实现了玻色—爱因斯坦凝聚，获得了中国稳定最低的物质材料，温度为50纳开尔文，而绝对零度是0开尔文,我们知道绝对零度是无法实现只能靠近。 卫星导航

（2）实现了多种原子激光(包括：脉冲原子激光、连续原子激光、准联系原子激光、磁场加速原子激光等)。国际上共有43个实验室获得了玻色—爱因斯坦凝聚，其中只有8个获得了脉冲原子激光，我们北大量子电子实验室就是其中之一。而连续原子激光世界上只有2个实验室获得，一个是2005年诺贝尔物理学奖获得者德国慕尼黑大学教授、马克斯普朗克-l量子光学研究所所长Theodor.W.Hansch教授领导的小组，另一个就是我们北大的实验室。

（3）建立了高精度飞秒锁相光梳与半导体激光频率标准测量系统。利用此平台，我们获得了国际973项目：“超冷原子光晶格微波原子钟”、“主动式钙原子光钟”、“主动式钙原子光钟”与国家自然科学重大基金项目“光学频率向微波频率精密传递”等项目的支持。

记者：听了陈教授的介绍，真是欢欣鼓舞！陈教授，我对您刚才提到的一些比较专业的术语比如玻色—爱因斯坦凝聚、一些数据的实际概念都不是完全了解。另外我也想问一下原子钟的工作原理。

陈：首先玻色—爱因斯坦凝聚是爱因斯坦在70年前提出的，我们知道在常温下原子是很活跃的，很难控制，而到达一定低温后所有的原子会表现出同一个状态形成一种“凝聚”。打个不恰当的比方——本来操场上有很多穿着各种衣服在锻炼的同学，他们打球、踢球、跑步等等，而现在让他们都穿上统一服装做广播体操，并且假设每个人都是一模一样的。而玻色—爱因斯坦凝聚状态下的原子就类似这个情形。至于上面所说的一些数据，10－12也就是说原子钟30万年差一秒，我们现在研制成功的10－15也就是说3000万年差一秒。

而天稳定度我们这样说吧，卫星在运转过程会出现偏差，每天都要调整，如果卫星携带的原子钟天稳定度高，那么调整幅度就比较小，调整起来就比较方便。至于原子钟的工作原理嘛，我们知道电子在原子内进行越迁能动。原子钟就是靠电子在原子内跃迁时发光的频率来计时，它的振动频率最稳定，已成为世界上精度最高的钟。

记者：世 多谢陈教授的介绍！我从您刚才的介绍中可以知道原子钟在航天方面的应用挺广泛，那您可以给我具体讲一下这项技术的用途吗？
陈：界原子钟主要运用在航天、通讯、国防领域。由于原子钟极高的稳定度所以在航天器、远距离通信以及精确制导方面有着广阔的应用前景。我们现在正研制一种小型原子钟，只有电子手表那么大，利用纽扣电池就可以运转。另外上面提到10－15是3000万年差一秒，如果我们进一步把精确度提高到10－18 ，就是300亿年差一秒，而大爆炸以来是50多亿年，也就是说比地球年龄还长，那么我们就可以对地球生命的演化进行进一步的研究。爱因斯坦狭义相对论提出，光不会随着时间改变。但光可能会随时间慢慢改变，当我们的精度到达18位有效数字时就能测出来。我们现在达到了15位有效数字，正在努力到达18位，到那时就可以检验爱因斯坦理论的正确与否。从而为今后的理论研究开辟道路。

记者：论 看来原子钟技术确实是很尖端的科学，我在准备这次采访的时候了解到1997－2005年8年中3次诺贝尔物理学奖都是授予了与原子钟和精密测量相关领域的科学家。这是不是说明我们这个领域是非常前沿的？

陈：坛是的，确实可以这么说。所以我也非常钦佩校领导把我们这个项目列为“211工程”资助项目的远见卓识。在北京大学“211”工程二期工程经费的资助下，量子电子学研究所建立起了与国际接轨的高性能原子钟及其精密测量关键技术的研究平台，使总体研究水平有了很大提高，在高性能原子钟（星载铷钟和光抽运小铯钟）方面到达国际先进水平，并建立起了研究超高精度原子钟的精密测量基础研究平台。另外自行设计建立了飞秒光梳频率发生器以及多种新型半导体激光频率标准，为下一步参与国际竞争，开展超高精度（优于10－17）的原子钟与光钟的研究奠定基础。同时实验室的研究环境和人才培养环境也有了跨越式发展，专业研究队伍不断加强。另外我们还积极开展了与国际同行的学术交流。我们知道国际上从事这项研究的基本上都是世界上最最好的学校的实验室，如美国哈佛，英国牛津、剑桥，法国巴黎高师，日本东京大学，德国Max-Plank量子光学研究所。在过去几年中，我们接待国内外专家28人次，平均每年接待诺贝尔奖获得者 2人，同时派出交流13人次。

记者：网 陈教授您刚才提了一下人才培养，我们知道做科学研究是一项非常辛苦的事业，可以给我介绍一下您的团队和实验室吗？

陈：在“211”经费的资助下我们购买了包括半导体激光器、飞秒激光器、高稳晶振、频标比对器、自动频率测试系统等，大型专业仪器设备有了很大改善，同时新建了150平方米的超净实验室，增加了300多平方米研究生学习室，使学术环境有了跨越式发展基本上与国际接轨。当然，目前比较突出的实验室房屋紧张的问题还有待进一步解决。人才培养方面我们这些年共培养了博士研究生21人，硕士研究生34人，其中已毕业博士生9人，硕士生33人。引进“长江奖励计划特聘教授”1人，国家“21世纪百千万人才工程国家级人才”1人，新增加青年副教授3人，聘请国内外著名兼职教授5人。我们这些科研人员基本上都是早上8 点准时上班，晚上要11点以后才离开实验室，一周7天除了周日处理一些个人以及家庭事务，其他6天都是这样。所以我非常感激我的团队，正式大家的努力工作才有今天这样的成就。

记者：陈老师，我们讲了那么多，我对咱们这个领域也有一定了解了，我可以参观一下实验室吗？

随后，记者在陈教授的带领下来到了地下一层的实验室，陈教授指着一台台实验仪器耐心的给记者讲述各种用途。在参观过程中科研人员在实验仪器前辛勤工作、一丝不苟。参观完实验室陈教授把记者送出门又投入工作之中。

这些说明我们的原子钟其发展应该可以满足北斗的使用，但那个进口的说法也绝非空穴来风，记得几年前有一篇新闻，是转自美国的报纸，说中国从瑞士采购了10个原子钟用于北斗导航，那个时候可能是用在一代上，当然本人觉得，二代用得可能又是山寨那个瑞士的。中国的产品原理都能突破，就是制造工艺又是没法满足，附一篇最近关于我国守时原子钟的新闻，大家就可以理解了

武汉物数所CPT原子钟研究取得新进展

作者： 时间: 080926

CPT原子钟是利用原子的相干布局囚禁原理而实现的一种新型原子钟，也是目前从原理上唯一可实现微型化的原子钟，其体积、功耗比目前体积、功耗最小的铷原子钟相比还要小得多。最小的CPT原子钟可为手表尺寸，并用纽扣电池供电。由于这些特点，CPT原子钟在远程通讯系统定时、大范围通讯网络同步、武器装备的便携化等军、民应用方面具有很好的应用前景。例如，CPT频标应用于GPS接收机，可以显著提高导航定位精度。欧美等西方国家已经把便携式和微型化CPT频标的研发作列入国家战略发展目标。美国已经有两种商品CPT频标上市。

中科院武汉物理与数学研究所2006年研制出我国首台CPT原子钟样机，随后立即转入具有重要应用背景的样机研制。最近，以顾思洪研究员为首的研究人员在CPT原子钟核心技术攻关方面取得重要进展，研制出性能得到明显改进的CPT原子钟，其稳定度和功耗等主要指标已与国外商品钟的指标相当。下一阶段的主要研究目标是进一步优化设计参数，并进行工艺改进，研制出可以

『陆』 北大天文系都有哪些知名教授，院士，长江学者，以及他们的主要理论

详情可以去天文系的网站看：http://vega.bac.pku.e.cn/astro/astro.htm
天文学系的研究领域包括天体物理学和天文技术及应用两方面。天体物理学是当前天文学中发展最快和最富有成果的学科，它一直是北京大学天文学系的主要学科方向。北大天文学系教师的研究成果多次获得国家和教育部自然科学奖。天文学系的研究主要集中在以下五个领域：

宇宙学与星系物理

利用宇宙大尺度结构研究暗物质与暗能量的本质，包括：宇宙结构形成及相关问题的数值模拟；利用星系团的形成与演化限制宇宙学模型及暗物质的性质；利用弱引力透镜寻找星系团可能存在的问题及对与宇宙学研究的影响；利用宇宙大尺度结构限制暗能量本质的可能性；宇宙第一代结构形成的观测与理论研究。

指导老师：陈建生院士，范祖辉教授，李立新教授，景益鹏研究员，武向平研究员，周旭研究员

活动星系核与高能天体物理

研究类星体与活动星系核的多波段观测和理论模型以及黑洞与吸积盘的各种物理过程。近年来的研究成果包括：提出多种估计活动星系核黑洞质量的方法并研究了黑洞质量与射电辐射、寄主星系和宽发射线区的物理联系；提出双黑洞模型并利用其和吸积盘的相互作用成功解释了一些活动星系核的光变特征及喷流形态；研究黑洞吸积盘内的辐射过程并用其解释了Seyfert星系中多波段光变的复杂相关性。

指导老师：周又元院士，吴学兵教授，刘富坤教授，李立新教授，于清娟教授，闫慧荣研究员

星际介质物理、恒星与行星系统

恒星与行星如何由星际介质形成、恒星如何演化和死亡、恒星对星际介质的反馈效应（辐射、星风、核合成）和对下一代恒星形成的影响，是天体物理学的重大前沿课题，是连接宏观（宇宙大尺度结构、星系的形成和演化）、介观（有机分子、生命的起源和本质）和微观（核合成、元素的起源）现象的桥梁。认识行星系统的形成对理解人类自身的起源具有重要的意义。人们第一次能够科学地来回答也许是人类文明史上意义最深远的问题，即“人类赖以生存的太阳系到底是特殊（罕见）还是平常（普遍）的？”

指导老师：林潮教授，刘晓为教授，彭逸西研究员，Martin Smith研究员，M.B.N. Kowenhoven研究员，张华伟副教授，赵刚研究员，邓李才研究员，杨戟研究员，高昱研究员

粒子天体物理

对脉冲星、夸克星、伽玛射线暴、高能宇宙线等方面研究具有长期积累。提出了“射电脉冲星是裸奇异夸克星”概念，进而研究了奇异星的形成、磁场、吸积等一系列天体物理问题，并给出夸克星存在的若干天体物理后果及可能的观测证据。在此研究基础上，提出了低温高密夸克物质成固相的猜想。指出逆Compton散射过程在脉冲星磁层中的重要性，并建立了ICS辐射模型。

指导老师：徐仁新教授，李立新教授，韩金林研究员，黎卓研究员

天体技术及应用

参加高空间频谱日像仪的研制。该设备采用综合孔径方法，实现对太阳的高空间分辩频谱观测。目前已经完成太阳射电辐射的干涉试验，成功获取了干涉条纹。工作涉及的主要技术方法，包括模拟射频接收，数字式相关接收，大规模FPGA应用，计算机应用以及图像后处理等。

指导老师：南仁东研究员，张坚副教授

『柒』 北京大学前沿交叉学科研究院的科研队伍

张幼怡 教授，博士生导师。1992年11月于新疆医学院获得博士学位。研究方向：单分子单细胞的行为研究
方竞 教授，博士生导师。1987年6月于清华大学工程力学系获得博士学位。研究方向：固体力学和生物医学工程
王霄英 副教授。1999年7月于北京医科大学获得博士学位。研究方向：影像诊断
郑玉峰 教授，博士生导师。1998年于哈尔滨工业大学获得博士学位。研究方向：生物医学材料与器械
谢天宇 特聘研究员。1999年于东京大学机械系获得博士学位。研究方向：精密医疗仪器（主要包括内窥镜)
王荣福 教授，博士生导师。在1992年和1995年分别于法国巴黎五大核医学专业和图卢兹三大药学专业完成学习获得博士学位。研究方向：分子影像学/分子核医学与临床核医学
陈海峰 特聘研究员。1999年于北京大学化学系获得博士学位。研究方向：生物材料，仿生设计和制造，微/纳米技术，组织工程
王世强 教授，博士生导师。1998年于北京大学生命科学学院获得博士学位。研究方向：分子生理学、细胞生物物理学、生物医学工程
沙印林 教授，博士生导师。1996于南开大学获得博士学位。研究方向：生物单分子与纳米生物技术
魏世成 教授，博士生导师。1991年于华西医科大学获得博士学位。研究方向：生物医用材料与组织工程、口腔医学基础与临床
赵新生 教授，博士生导师。1988年于加州大学伯克利分校获得博士学位。研究方向：化学生物学
周殿阁 副教授。2001年于北京大学医学部获得博士学位。研究方向：骨科生物力学、人工关节、关节疾病、风湿病
汪国平 教授，博士生导师。1997年于复旦大学获得博士学位。研究方向：虚拟现实，可视化技术
奚廷斐研究员，博士生导师。1982年于北京大学医学中心获得硕士学位。研究方向：生物医用材料，组织工程，人工器官
朱平 教授，博士生导师。1982年于西安医科大学获得硕士学位。研究方向：疾病的基因诊断和免疫（基因）治疗
叶安培 副教授。1994年于四川大学原子分子物理研究所获得博士学位。研究方向：生物光子学与生物单分子/单细胞检测，核磁共振成像（MRI)
张珏 副教授。2003年于北京大学力学与工程科学系获得博士学位。研究方向：生物医学工程
王广发 主任医师，博士生导师。2006年于北京大学医学部获得博士学位。研究方向：呼吸病基础与临床
熊春阳 副教授。2000于北京大学力学与工程科学系获得博士学位。研究方向：生物力学、微系统技术、实验图像处理
韩世辉 教授，博士生导师。1995年6月于中国科技大学获得博士学位。研究方向：功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）穿颅磁刺激（trancranial magnetic stimulation,TMS）神经心理学（brain lesion studies）
成艳 副研究员。2004年于哈尔滨工业大学获得博士学位。研究方向：生物医学材料及其表面改性 来鲁华 教授，博士生导师。1989年于北京大学化学系获得博士学位。研究方向：蛋白质结构及功能预测，生物分子识别机理，药物设计
欧阳颀 教授，博士生导师。1989年于法国波尔多第一大学获得博士学位。研究方向：1. 生物网络动力学研究 2. 生物分子试管进化 3. 生物系统中的非线性问题
汤超 教授，博士生导师。1986年于芝加哥大学获得博士学位。研究方向：1. 生物调控网络的理论与实验研究 2. 生物系统中的统计物理问题
李浩 教授。1992年于美国麻省理工学院获得博士学位。研究方向：基因组尺度的基因调控网络和转录调控的研究
佘振苏 教授，博士生导师。1987年于法国巴黎第七大学获得博士学位。研究方向：基因组序列生物复杂性研究 1. 将湍流层次结构模型发展成系统的复杂系统层次结构理论，并应用于生命科学中的多层次复杂系统。2. 生物基因遗传信息的层次结构研究。3. 研制新的原核基因搜索软件。
陈建国 教授，博士生导师。1994年于北京大学生命科学学院获得博士学位。研究方向：神经细胞发育与衰老，病毒与细胞相互作用的分子机理
苏晓东教授，博士生导师。1994于瑞典Karolinska诺贝尔医学院获得博士学位。研究方向：蛋白质结构、折叠、动力学、相互作用与药物设计
白书农 教授，博士生导师。1990年于中国科学院植物所获得博士学位。研究方向：植物器官形成的分子机理 1. 关于植物器官形成基因调控的研究。2. 关于植物发育单位概念的形成及植物发育生物学理论体 系的研究。3. 关于光周期研究。
朱怀球 副教授。2000年于北京大学力学系获得博士学位。研究方向：基因组DNA序列分析、基因识别与预测算法、分子进化
邓明华 副教授，博士生导师。1998年于北京大学数学科学学院获得博士学位。研究方向：计算生物学 1. 序列分析和Microarray数据处理 2. 生物网络研究
李方廷 副教授。2000年于北京师范大学物理系获得博士学位。研究方向：生物调控网络的理论与实验研究
裴剑锋 特聘研究员。2002年于中国科学院过程工程研究所获得博士学位。研究方向：药物分子设计
刘志荣 副教授。2001年于清华大学物理系获得博士学位。研究方向：理论生物物理与生物化学
耿直 教授，博士生导师。1989年于日本九州大学获得博士学位。研究方向：数理统计，生物医学统计 刘忠范 教授，博士生导师。1990年于日本东京大学获得博士学位。研究方向：纳米化学与纳米器件
俞大鹏 教授，博士生导师。1993年于法国南巴黎大学（Université Paris-sud,Orsay）固体物理实验室（Laboratoire de Physique des Solides)获得博士学位。研究方向：低维纳米结构与物理研究
张耿民 教授，博士生导师。1996年于北京大学获得博士学位。研究方向：纳米材料的制备及其场发射特性
彭练矛 教授，博士生导师。1988年于美国亚利桑那州立大学获得博士学位。研究方向：（1）纳米电子及功能材料的合成；（2）基于纳米材料的高性能电子、光电子器件的制备，器件物理，纳米集成电路的实现和系统集成；（3）纳米器件在化学、生物传感及能源方面的应用。
侯士敏 教授，博士生导师。1998年于北京大学获得博士学位。研究方向：纳电子学，分子电子学
付磊 副研究员。2006年于中国科学院化学研究所获得博士学位。研究方向：低维材料与柔性电子学
吴凯 教授，博士生导师。1991年于中国科学院大连化学物理研究所获得博士学位。研究方向：表面化学与物理
王远 教授，博士生导师。1990年于中国科学院化学研究所获得博士学位。研究方向：纳米结构功能材料与器件

『捌』 利用格点量子色动力学，北大物理学院取得缪氢原子光谱研究突破

近日，北京大学物理学院冯旭课题组与康涅迪格大学助理教授靳路昶合作，首次用格点量子色动力学（格点QCD）研究缪氢原子兰姆位移，成功获得双光子交换对兰姆位移的修正。相关成果在线发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

质子是构成物质世界的基本粒子之一，它具有复杂的内部结构，由带电的夸克和不带电的胶子组成。质子内部的电荷分布半径，通常也被用来衡量质子大小。

2010年，物理学家通过精确测量缪氢原子（即氢原子中的电子被替换成缪子）兰姆位移(Lamb shift)，捕捉到质子内部电荷分布对缪氢原子能级造成的微小影响，从而确定了电荷分布半径。兰姆位移是物理学家Lamb和Retherford在1947年利用微波技术，测量出氢原子的2S(1/2)和2P(1/2)之间存在的能级差。

尽管缪氢光谱实验袜裤的精度远高于其他实验，但从中获得的电荷分布半径较此前全球实验平均值相差了5个标准差，即所谓的质子大小之谜。2019年，最新的电子-质子散射和氢原子光谱实验与缪氢实验结果符合，预示着质子大小之谜正在逐步破解，实验上的分歧也逐渐缩小。猜稿

迄今为止，缪氢光谱实验依然是获取质子电荷半径最精确的实验手段。光谱学高精度测量使得QCD的贡献在理论与实验对比中更加重要。事实上，从缪氢兰姆位移中提取电荷分布半径，最主要的理论误差就来源于非微扰QCD主导的双光子交换费曼图。

此次，北京大学物理学院理论物理研究所冯旭研究员课题组与康涅迪格大学靳路昶助理教授合作，解决了双光子图的红外发散问题，发展了全新的长程减除方案来降低统计误差，并依托中国超算天津中心“天河三号”超级计算机，首次实现了双光子图的格点计算。在此基础上，团队拟进一步开展更为系统、精度更高的计算，以期最终解决“质子究竟有多大”这一基本科学问题。

前述研究表明，格点方法还可用于研究超精细光谱等其他重要的光谱学物理量。北大格点团队未来的工作重点之一，是将格点QCD研究拓展至原子光谱学，为夸克和胶子尺度的高能物理研究与极高精度的原子光谱学研究构建起跨学科的桥梁。

论文第一作者为北京大学物理学院博士研究生傅杨，本科生陆辰飞参与部分计算和数据分析。前述研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划，告兆简及量子物质科学协同创新中心、北京大学高能物理研究中心、国家超级计算天津中心等支持。

校对：张亮亮

『玖』 院系调整前后的北京大学化学系

“1952年秋进行院系调整，北京大学、清华大学、燕京大学的文、理两个学院组合成新的北京大学。此前，中法大学化学系的部分学生已转入北大化学系。

来自北大的教授有孙承谔、邢其毅; 副教授有徐光宪、田曰灵; 讲师有张锡瑜、庞礼、高小霞; 助教有卢锡锟、恽琬、谭曾振、李琬、文重、傅愫冉、苏勉曾、黄竹坡、韩德刚、孙亦梁、林骥、慈云祥、孙亦桢、王文江、戴乾圜、赵深、李作骏。

来自清华的教授有黄子卿、张青莲、严仁荫、冯新德; 副教授有唐有祺; 讲师有关祖京; 助教有赵国玺、叶于浦、陈慧英、叶秀林。

来自燕京的副教授有张滂、朱起鹤; 讲师有师树简; 助教有何玉贞、叶学洁、蒋家俊、刘元方、刘美德。

三校的研究生也都转入北大。

新的北大化学系由孙承谔任系主任，由孙亦梁、叶于浦、李琬等先后任系秘书，北京大学化学系进入了一个新的时期。

院系调整时，原北大化学系唐敖庆教授和原燕京大学化学系主任蔡镏生教授调往东北人民大学(后改称吉林大学)组建化学系，唐敖庆先生后来长期担任吉林大学校长。张龙翔调到北大生物系，后曾任北京大学校长。

院系调整后不久，朱起鹤又被调出支援哈尔滨军事工程学院。傅鹰教授在院系调整时，由原北京大学工学院转入北京石油学院，1954年和1960年他和夫人有机化学家张锦教授先后调到北大化学系。田曰灵副教授则调往北京石油学院。

1955年后，许慧君和她的丈夫核物理学家朱光亚教授由东北人民大学调进北大，许调到化学系有机化学教研室。

1955-1957年间为培养原子能工业所需的核物理与放射化学人才，徐光宪、孙亦梁、唐孝炎，刘元方，郑淑惠等一批教师由我系相继调到技术物理系工作(徐、孙于1972年又调回化学系)。

1958年，师树简、关祖京率一批毕业生调往内蒙古大学组建化学系，师树简任系主任。同年李琬、戴乾圜调往北京工业大学组建化工系。

1960年，刘美德调到刚成立的北京大学附中任副校长、直属党支部书记(“文革”后调回)。北大化学系调出、调入的教师在新的工作岗位上都发挥了重要作用。”