【原子物理学】物理学的一个部门。是研究原子和分子结构及其运动规律的学科。近代物理学主要是以原子物理学的研究为基础，从微观的本质阐明聚集态物质的性质，同时深入原子的内部领域中，阐明原子核及其基本粒子的属性。原子物理学主要研究的对象包括：原子和分子的基本结构，如各种原子模型，核外电子的分布规律；各种发射和吸收光谱；谱线的强度、分布规律及其精细结构等；原子的激发和电离；以及X射线的产生和特性等。原子物理学在本世纪初开始得到迅速发展，它的早期研究成果成为建立量子力学的重要基础，并进一步推动了原子核物理、固体物理等许多科学的发展；目前它的研究在理论和实验上都已达到相当精确的程度，并得到广泛应用。它是近代物理学的基础之一。
【玻恩】 Born， Max（1882～1970年）德国理论物理学家。从事过相对论和晶格力学的研究。1912年与卡尔曼一起提出了采用晶格理论解释固体比热的量子理论论文。1915年写了《晶格的动力学》。和约尔丹、海森堡一起创立了矩阵力学。由于对波函数的概率（几率）解释而获得1954诺贝尔物理学奖。 【几率】也称为“概率”和“或然率”，是概率论中最基本的概念。在社会和自然界中，某一类事件在相同的条件下可能发生也可能不发生，这类事件称为“随机事件”。如掷骰子，设骰子落地后每一面朝上的可能性均相同。即1、2、3、4、5、6朝上的可能性是一样的，而出现六个数字中的每一个数字都是随机事件。再如一只口袋装两个黑球，一个白球和一个红球，这四个球的大小、形状、重量完全一样，从口袋中任取一球，所取得的是红球也是一个随机事件。不同的随机事件发生的可能性的大小是不相同的，几率就是用来表示随机事件发生的可能性大小的一个量。很自然地把必然发生的事件的几率规定为1，并把根本不可能发生的事件的几率规定为零，而一般随机事件的几率是介于零与1之间的分数，例如，在上面的第一个例子中，出现，1，2，3，4，5，
【电子云】描写原子或分子中电子在原子核外围各区域出现的几率的状况，为直观起见，把电子的这种几率分布状况用图像表示时，以不同的浓淡程度代表几率的大小，这种图像所显示的结果，有如电子在原子核周围形成云雾，故称“电子云”。在距原子核很远的地方，电子出现的几率几乎等于零，意味着不可能在那里发现电子。有些非常靠近核的区域其几率也是零，也是无法发现电子的区域。 【亚稳态】某些原子有一些特殊激发态的能级，原子处于这些激发态的能级上时，能停留比较长的时间，比处于一般激发态的时间最多可长10多万倍，这种特殊的激发态叫做“亚稳态”。例如有的原子的亚稳态上，电子可停留10-3
秒，而电子在氢原子的激发态上只停留10-8秒。具有亚稳态的原子很多，如氖、钕等。
【粒子数反转】在通常情况下，处于低能级E1的原子数大于处于高能级E2
的原子数，这种情况得不到激光。为了得到激光，就必须使高能级E2上的原子数目大于低能级E1上的原子数目，因为E2上的原子多，发生受激辐射，使光增强（也叫做光放大）。为了达到这个目的，必须设法把处于基态的原子大量激发到亚稳态E2，处于高能级E2的原子数就可以大大超过处于低能级E1的原子数。这样就在能级E2和E1之间实现了粒子数的反转。在工作物质处于谐振腔内时，只要有能量为hv=E2-E1的光子能引起腔内谐振，就可以得到激光。实现粒子数反转的工作物质是制造激光器所不能缺少的。例如，氦氖激光器中，通过氦原子的协助，使氖原子中的两个能级实现粒子数反转而获得激光。
【激光器】也称为“光激射器”或“莱塞”。利用受激辐射原理使光在某些受激发的工作物质中放大或发射的器件。用电学、光学及其他方法对工作物质进行激励，使其中一部分粒子激发到能量较高的状态中去，当这种状态的粒子数大于能量较低状态的粒子数时，由于受激辐射作用，该工作物质就能对某一定波长的光辐射产生放大作用，也就是当这种波长的光辐射通过工作物质时，就会射出强度被放大而又与入射光波位相一致、频率一致、方向一致的光辐射，这种情况便称为光放大。激光器一般由三个部分组成：（1）能实现粒子数反转的工作物质。例如氦氖激光器中，通过氦原子的协助，使氖原子的两个能级实现粒子数反转；（2）光泵：通过强光照射工作物质而实现粒子数及转的方法称为光泵法。例如红宝石激光器，是利用大功率的闪光灯照射红宝石（工作物质）而实现粒子数反转。造成了产生激光的条件；（3）光学共振腔：最简单的光学共振腔是由放置在氦氖激光器两端的两个相互平行的反射镜组成。当一些氖原子在实现了粒子数反转的两能级间发生跃迁，辐射出平行于激光器方向的光子时，这些光子将在两反射镜之间来回反射，于是就不断地引起受激辐射，很快地就产生出相当强的激光。这两个互相平行的反射镜，一个反射率接近100％，即完全反射。另一个反射率约为98％，激光就是从后一个反射镜射出的。激光器的种类很多，如氦氖激光器、二氧化碳激光器，红宝石激光器、钇铝石榴石激光器，砷化镓激光器，染料激光器，氟化氢激光器和氩离子激光器等等。
【固体激光器】这类激光器所采用的固体工作物质，是把具有能产生受激发射作用的金属离子掺入晶体而制成的。在固体中能产生受激发射作用的金属离子主要有三类：（1）过渡金属离子（如Cr3+）；（2）大多数镧系金属离子（如Nd3+、Sm2+、Dy2+等）；（3）锕系金属离子（如U3+）。这些掺杂到固体基质中的金属离子的主要特点是：具有比较宽的有效吸收光谱带，比较高的荧光效率，比较长的荧光寿命和比较窄的荧光谱线，因而易于产生粒子数反转和受激发射。用作晶体类基质的人工晶体主要有：刚玉（AL2O3）、钇铝石榴石（Y3Al5O12）、钨酸钙（CaWO4）、氟化钙（CaF2）等，以及铝酸钇（YAlO3）、铍酸镧（La2Be2O5）等。用作玻璃类基质的主要是优质硅酸盐光学玻璃，例如常用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。与晶体基质相比，玻璃基质的主要特点是制备方便和易于获得大尺寸优质材料。对于晶体和玻璃基质的主要要求是：易于掺入起激活作用的发光金属离子；具有良好的光谱特性、光学透射率特性和高度的光学（折射率）均匀性；具有适于长期激光运转的物理和化学特性（如热学特性、抗劣化特性、化学稳定性等）。晶体激光器以红宝石（Al2O3：Cr3+）和掺钕钇铝石榴石（简写为YAG：Nd3+）为典型代表。玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。
【液体激光器】液体激光器所采用的激光工作物质主要包括两类：一类是有机染料溶液，另一类是含有稀土金属离子的无机化合物溶液。有机染料液体激光器是应用较普遍的一类液体激光器，目前已在数十种有机荧光染料（如若丹明，荧光素、香豆素、吖定等）溶液中实现激光发射作用。一般采用光泵激励，光泵源可以是脉冲放电灯，也可以是由其他激光器发出的一定波长的激光辐射。这一类激光器的特点是输出波长覆盖的光谱区域较广、可调谐和器件效率较高。 【气体激光器】这类激光器采用的气体工作物质，是所使用的工作物质中数目最多、激励方式最多样化、激光发射波长分布区域最广的一类激光器。气体激光器所采用的工作物质，可以是原子气体、分子气体和电离化离子气体，为此，把它们相应的称为原子气体激光器、分子气体激光器和离子气体激光器。在原子气体激光器中，产生激光作用的是没有电离的气体原子，所采用的气体主要是几种惰性气体（如氦、氖、氩、氪、氙等），有时也可采用某些金属原子（如铜、锌、镉、铯、汞等）蒸汽，或其他元素原子气体等。原子气体激光器的典型代表是氦一氖气体激光器。在分子气体激光器中，产生激光作用的是没有电离的气体分子，所采用的主要分子气体工作物质有CO2、CO、N2、H2、HF和水蒸气等。分子气体激光器的典型代表是二氧化碳（CO2）激光器的氮分子（N2）激光器。离子气体激光器，是利用电离化的气体离子产生激光作用，主要的有惰性气体离子和金属蒸汽离子，这方面的代表型器件是氩离子（Ar+）激光器、氪离子（Kr+）激光器以及氦一镉离子激光器等。
【半导体激光器】这是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件。其工作原理是，通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转关态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种，即电注入式、光泵式和高能电子束激励式。电注入式半导体激光器，一般是由GaAS（砷化镓）、 InAS（砷化铟）、 Insb（锑化铟）等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。光泵式半导体激光器，一般用N型或P型半导体单晶（如GaAS、In、As、InSb等）做工作物质，以其他激光器发出的激光作光泵激励。高能电子束激励式半导体激光器，一般也是用N型或者P型半导体单晶（如PbS、CdS、ZbO等）做工作物质，通过由外部注入高能电子束进行激励。在半导体激光器件中，目前性能较好，应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器。
【红宝石激光器】红宝石激光器的工作物质是红宝石棒。在激光器的设想提出不久，红宝石就被首先用来制成了世界上第一台激光器。激光用红宝石晶体的基质是Al2O3，晶体内掺有约0.05％（重量比）的Cr2O3。Cr3+密度约为，1.58×1019/厘米3。Cr3+在晶体中取代AL3+位置而均匀分布在其中，光学上属于负单轴晶体。在Xe（氙）灯照射下，红宝石晶体中原来处于基态E1的粒子，吸收了Xe灯发射的光子而被激发到E3能级。粒子在E3能级的平均寿命很短（约10-9秒）。大部分粒子通过无辐射跃迁到达激光上能级E2。粒子在E2能级的寿命很长，可达3×10-3秒。所以在E2能级上积累起大量粒子，形成E2和E1之间的粒子数反转，此时晶体对频率v满足
hv＝E2-E1
（其中h为普朗克常数，E2、E1分别为激光上、下能级的能量）的光子有放大作用，即对该频率的光有增益。当增益G足够大，能满足阈值条件时，就在部分反射镜端有波长为6943×10-10米的激光输出。
【二氧化碳激光器】二氧化碳激光器是以CO2气体作为工作物质的气体激光器。放电管通常是由玻璃或石英材料制成，里面充以CO2气体和其他辅助气体（主要是氦气和氮气，一般还有少量的氢或氙气）；电极一般是镍制空心圆筒；揩振腔的一端是镀金的全反射镜，另一端是用锗或砷化镓磨制的部分反射镜。当在电极上加高电压（一般是直流的或低频交流的），放电管中产生辉光放电，锗镜一端就有激光输出，其波长为10.6微米附近的中红外波段；一般较好的管子，一米长左右的放电区可得到连续输出功率40～60瓦。CO2激光器是一种比较重要的气体激光器。这是因为它具有一些比较突出的优点：第一，它有比较大的功率和比较高的能量转换效率。一般的闭管CO2激光器可有几十瓦的连续输出功率，这远远超过了其他的气体激光器，横向流动式的电激励CO2激光器则可有几十万瓦的连续输出。此外横向大气压CO2激光器，从脉冲输出的能量和功率上也都达到了较高水平，可与固体激光器媲美。CO2激光器的能量转换效率可达30～40％，这也超过了一般的气体激光器。第二，它是利用CO2分子的振动一转动能级间的跃迁的，有比较丰富的谱线，在10微米附近有几十条谱线的激光输出。近年来发现的高气压CO2激光器，甚至可做到从9～10微米间连续可调谐的输出。第三，它的输出波段正好是大气窗口（即大气对这个波长的透明度较高）。除此之外，它也具有输出光束的光学质量高，相干性好，线宽窄，工作稳定等优点。因此它在国民经济和国防上都有许多应用，如应用于加工（焊接、切割、打孔等），通讯、雷达、化学分析，激光诱发化学反应，外科手术等方面。
【染料激光器】是一种以染料为工作物质，用激光器为泵浦源的激光器。这种激光器输出激光的波长连续可调。因而人们可以得到所需要波长的激光。它具有高的输出功率和波长连续可调的特点，故此种激光器应用范围较广，目前使用不同的染料和泵浦源产生的激光波长已可覆盖（3200～12850）×10-10米的区间。连续染料激光的线宽已可压缩到1千赫以下。而脉冲染料激光的脉冲时间已可压缩到8×10-15秒。用于染料激光器的染料是有机大分子，分子量一般在几百。染料激光器按泵浦的方式可分为脉冲和连续运转两类。对于脉冲染料激光的形成过程为：未被泵浦的染料分子处于S（能级。在泵浦光作用下，跃迁到S（0v=0）1v=1，2，??）而后又很快通过振转能级间弛豫而到达S1=（v=0）能级。而因被激发的分子都聚集在S1（v=0）能级上。同时S0（v＞0）上的分子由于同样的过程而聚集在S0（v=0）能级上，而S0（v＞0）的各能级则是空的。这样，就在S1（v=0）和S0（v＞0）各能级间形成粒子数反转，提供了高增益。这就使S1（v=0）和S0（v＞0）间的光跃迁可能形成激光振荡。由于下能级是S（v＞0）的一系列能级，0
-1
一般能复盖几百厘米；所以在激光腔中加入色散元件就可选择激光波长，实现激光波长连续可调。由于S1有相当的宽度，所以激发谱很宽。当用激光来激发时，一种固定波长的激光也可用以激发多种染料。但是，染料激光器输出的激光波长一定比做为光泵的激光器的波长更长。
【原子核】简称“核”。原子的核心部分。类似球体，带正电。原子核是由质子和中子组成的。质子和中子统称为核子。核是质子和中子的紧密结合体。原子核占有原子质量的绝大部分，但它的直径不足原子直径的万分之一。由于质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中子的质量几乎相等，都等于一个质量单位，所以原子核的电荷数就等于它的质子数，原子核的质量等于它的核子数（即质子数和中子数的和）。
的中子，才能使质子和中子聚集在一起，组成稳定的原子核。对于质子数不多的核，只要有等量的中子，就能组成稳定的原子核。例如氦的原
子和8个中子，对于质子数超过20的稳定原子核内，中子数大于质子数。
都是不稳定的。现在已经知道的核超过1600种，其中约有300种是稳定的，其余的均是不稳定的。
【放射性】不稳定的原子核自发放出α、β、γ射线的现象。天然存在的放射性同位素能自发放出射线的特性，称为“天然放射性”。而通过核反应，由人工制造出来的放射性，称为“工人放射性”。放射性在工业、农业和医疗各方面的应用，具有极重要的价值和很广阔的前途。但人类或其他生物受到过量的放射性物质辐照时，可能引起各种放射性病或烧伤等，必须注意防护。
【贝克勒耳】Baekeland， Leo Hendrik（1852～1908年）法国物理学家。从1895年起一直研究磷光现象。在研究X射线的荧光作用时发现了不可见的辐射。1896年发现铀的放射性质，是科学实验中认识放射性的开端。贝克勒耳1903年获诺贝尔物理学奖。
【玛丽·居里】 Marie Sklodowska Curie人们常称为“居里夫人”。（1867～1934年）法国物理学家、化学家。原籍波兰，姓斯可罗多夫斯卡。1891年去巴黎大学学习。1894年与皮埃尔·居里结婚。在1896年贝克勒尔发现含铀物质的自发放射现象之后，居里夫妇开始从事放射性物质的研究。1898年发现了新的放射性元素钚和镭。1902年提取出氯化镭结晶，测定了镭的原子量获得1903年诺贝尔物理学奖。居里去世（1906）后，居里夫人提取出纯镭元素，测定了它的