人类所知的关于宇宙的几乎全部知识都是通过对来自天体的光的研究获得的。要了解这类光的信息，首先需要借助望远镜把光分解为不同的原色，同时还要知道原子分子的量子力学的详细知识，本书就是根据作者在伦敦大学学院（University College London）给学生讲授《天体光谱学》的讲稿基础上写成的。全书着重描述理解、解释天体光谱所必需的原子物理和分子物理基础知识。全书共10章，分别讲述天体光谱的记录、谱项的性质、原子氢、复杂原子、氦光谱、碱金属原子、星云的光谱、X射线谱、分子结构、分子光谱等。各章都有习题，书后附有习题解答。这是近年来出版的唯一一本兼顾天体物理研究和原子分子物理结构研究的教科书，不但适宜于高年级大学生和研究生用作教材，书中所列的大量文献也有利于相关专业的专家开展进一步的研究工作。

Jonathan Tennyson
伦敦大学学院（University College London，UCL）教授，物理和天文系主任。1977年获剑桥King s College自然科学学士学位，1980年在导师John Murrel指导下，取得Sussex大学的理论化学（电子结构计算）博士学位。1980年至1982年，以皇家学会西欧交流会员的身份赴荷兰的Nijmegen大学作丰富多彩的博士后研究工作。1982年加入Dareshury实验室从事理论化学研究，1985年成为终身研究员。同年到UCL从事理论原子物理的研究工作，并成为“Blood讲师”。在UCL，作者发现自己不但成了物理学家，而且成了天文学家，1991年提升为高级讲师。1994年成为物理学教授。1991年至2004年担任原子、分子、光学、正电子课题组组长，2004年成为物理和天文系主任，2005年成为物理学Massey教授。
1989年以访问科学家身份到访以色列的Weizmann科学研究所，并讲学一个学期;1995年和1996年休假期间，以天体物理学家身份到美国HarvardˉSm ithsonian天文物理中心的原子和分子物理理论研究所工作9个月，到Colorado大学工作3个月。
作者的研究兴趣涉及小分子理论的各种专题，尤其专注于小分子的光谱计算，目前则专注于水分子的光谱，以及电子（正电子）同小分子的碰撞和碰撞过程在天文、大气科学中的应用。

Preface
1. Why Record Spectra of Astronomical Objects?
1.1 A Historical Introduction
1.2 What One Can Learn from Studying Spectra
2. The Nature of Spectra
2.1 Transitions
2.2 Absorption and Emission
2.3 Other Measures of Transition Probabilities
2.4 Stimulated Emission
2.5 Optical Depth
2.6 Critical Density
2.7 Wavelength or Frequency?
2.8 The Electromagnetic Spectrum
3. Atomic Hydrogen
3.1 Overview
3.2 The Schrodinger Equation of Hydrogen-Like Atoms
3.3 Reduced Mass
3.4 Atomic Units
3.5 Wavefunctions for Hydrogen
3.6 Energy Levels and Quantum Numbers
3.7 H-Atom Discrete Spectra
3.8 H-Atom Spectra in Different Locations
3.9 H-Atom Continuum Spectra
3.10 Radio Recombination Lines
3.11 Radio Recombination Lines for Other Atoms
3.12 Angular Momentum Coupling in the Hydrogen Atom
3.13 The Fine Structure of Hydrogen
3.14 Hyperfine Structure in the H Atom
3.15 Allowed Transitions
3.16 Hydrogen in Nebulae
4. Complex Atoms
4.1 General Considerations
4.2 Central Field Model
4.3 Indistinguishable Particles
4.4 Electron Configurations
4.5 The Periodic Table
4.6 Ions
4.7 Angular Momentum in Complex Atoms
4.8 Spectroscopic Notation
4.9 Parity of the Wavefunction
4.10 Terms and Levels in Complex Atoms
5. Helium Spectra
5.1 He I and He II Spectra
5.2 Selection Rules for Complex Atoms
5.3 Observing Forbidden Lines
5.4 Grotrian Diagrams
5.5 Potential Felt by Electrons in Complex Atoms
5 6 Emissions of Helium-Like Ions
6. Alkali Atoms
6.1 Sodium
6.2 Spin-Orbit Interactions
6.3 Fine Structure Transitions
6.4 Astronomical Sodium Spectra
6.5 Other Alkali Metal-Like Spectra
7. Spectra of Nebulae
7.1 Nebulium
7.2 The BowenMechanism
7.3 Two Valence Electrons
7.4 Autoionisation and Recombination
8. X-Ray Spectra
8.1 The Solar Corona
8.2 Isotope Effects
9. Molecular Structure
9.1 The Born-Oppenheimer Approximation
9.2 Electronic Structure of Diatomics
9.3 Schrodinger Equation
9.4 Fractionation
9.5 Vibration-Rotation Energy Levels
9.6 Temperature Effects
10. Molecular Spectra
10.1 Selection Rules: Pure Rotational Transitions
10.2 Vibrational Transitions
10.3 Electronic Transitions
10.4 Non-1Σ Electronic States
10.5 Maser Emissions
Solutions to Model Problems
Further Reading and Bibliography
Index