本书主要介绍超强超短激光与等离子体相互作用的基本理论和实验方法，重点为强场激光的相对论效应和量子电动力学效应。前三章为一些理论介绍，包括强场激光、强激光与电子、原子和团簇相互作用以及等离子体物理基础理论；第4、5章分别为强激光与稀薄等离子体和固体靶相互作用；第6章简单介绍传统加速器和高能粒子束，为后面几章作准备；第7～9章为强场激光的重要应用，即强激光驱动的高能电子束、高能离子束和强辐射源；第10、11章为强场激光在等离子体和真空中的量子电动力学效应；第12章介绍激光核物理。
本书较为全面地介绍了强场激光物理理论和实验的最新进展，主要目的是为刚进入这一领域的研究生提供一本较全面的参考书，也可供这一领域的科技人员、对强场物理感兴趣的其他研究领域的科技工作者参考，对强场物理感兴趣的高年级本科生也可阅读。

沈百飞，江苏启东人，国家杰出青年科学基金获得者。1989年于西安交通大学物理系获学士学位，1994年于中国科学院上海光学精密机械研究所获光学博士学位，导师为徐至展院士。主要从事超强超短激光与等离子体等物质的相互作用研究。提出超强激光光压加速离子并给出微观解释；开拓超强相对论涡旋激光与等离子体相互作用研究方向；在强场量子电动力学效应领域取得若干成果，翻译出版《惯性聚变物理》。成果入选“中国十大科技进展新闻”（2016年），获上海市自然科学奖一等奖。

前言
第1章 强场激光
1.1 光子
1.2 光波
1.3 光场的量子化
1.4 短脉冲激光
1.5 啁啾脉冲放大
1.6 激光模式
1.6.1 高斯激光
1.6.2 贝塞尔光
1.6.3 拉盖尔-高斯光
1.6.4 矢量光
1.7 激光纵向场
1.8 非理想光束和多模激光
1.9 激光对比度
1.10 激光的相干性
1.11 强场激光的发展趋势
第2章 强激光与电子、原子和团簇相互作用
2.1 相对论协变描述
2.2 电磁相互作用基本理论
2.2.1 洛伦兹规范
2.2.2 库仑规范
2.2.3 激光的能量、动量和角动量
2.2.4 电磁场中电荷运动的基本方程
2.2.5 坐标变换和洛伦兹变换
2.3 带电粒子在恒定磁场中的运动
2.3.1 回旋运动
2.3.2 漂移运动
2.3.3 绝热不变量
2.3.4 纵向不变量和费米加速
2.3.5 磁谱仪
2.4 电子在电磁场中的运动
2.5 激光驱动电子加速（非尾场）
2.5.1 稀薄等离子体中电子加速
2.5.2 平面激光对电子薄层的加速
2.5.3 非平面光束驱动电子加速
2.5.4 真空加速的一般性讨论
2.6 强激光与原子相互作用
2.6.1 光场电离
2.6.2 气体高次谐波
2.7 强激光与团簇相互作用
2.8 强激光与原子核相互作用
第3章 等离子体物理基础理论
3.1 等离子体的重要特性
3.1.1 德拜长度
3.1.2 等离子体鞘层
3.1.3 耦合等离子体
3.1.4 碰撞频率
3.1.5 等离子体频率
3.1.6 电离与复合
3.1.7 萨哈平衡
3.2 等离子体描述方法
3.2.1 单粒子轨道
3.2.2 粒子模拟
3.2.3 等离子体的动理学描述
3.2.4 等离子体流体方程
3.2.5 相对论磁流体方程
3.2.6 物态方程
3.2.7 等离子体流体数值模拟
3.3 磁化等离子体
3.3.1 广义欧姆定律
3.3.2 磁化等离子体的.值
3.3.3 磁冻结和磁扩散
3.4 等离子体中的波
3.4.1 色散关系和介电张量
3.4.2 电子等离子体波
3.4.3 离子声波
3.4.4 磁声波
3.4.5 阿尔芬波
3.5 流体不稳定性
3.5.1 瑞利-泰勒不稳定
3.5.2 .箍缩和Z箍缩
3.5.3 腊肠和扭曲不稳定性
3.6 动理学不稳定性
3.6.1 粒子-波相互作用
3.6.2 韦伯不稳定性
3.6.3 其他不稳定性
3.7 自相似模型
3.7.1 等离子体膨胀
3.7.2 爆轰波
第4章 强激光与稀薄等离子体相互作用
4.1 强激光在等离子体中的传输方程
4.1.1 基本方程
4.1.2 等离子体对弱激光场的线性响应
4.1.3 相对论强激光的传输方程
4.1.4 激光在等离子体中传输的色散关系
4.1.5 相对论自透明
4.1.6 慢变振幅近似
4.1.7 准稳态近似
4.2 激光的传输
4.2.1 高斯激光在真空中的传输
4.2.2 激光在气体中的传输
4.2.3 激光在磁化等离子体中的传输
4.2.4 法拉第旋转
4.3 相对论冷等离子体流体方程
4.3.1 一维相对论冷等离子体
4.4 激光的纵向调制与孤子
4.5 激光的横向调制与自聚焦
4.5.1 等离子体密度扰动引起的自聚焦
4.5.2 相对论自聚焦
4.5.3 激光在预等离子体通道中的传输
4.5.4 激光等离子体通道间的相互作用
4.6 参量过程
4.6.1 三波耦合的一般理论
4.6.2 受激拉曼散射
4.6.3 相对论激光的拉曼散射
4.6.4 涡旋激光的受激拉曼散射
4.6.5 受激拉曼散射的抑制
4.6.6 双等离子体波衰变
4.6.7 受激布里渊散射
4.7 等离子体光栅
第5章 强激光与固体靶相互作用
5.1 激光固体等离子体相互作用中的基本物理过程
5.2 一维非均匀等离子体的WKB解
5.2.1 s偏振斜入射
5.3 强激光与固体薄膜相互作用
5.3.1 圆偏振相对论激光在稠密等离子体中传输的解析解
5.3.2 相对论透明
5.3.3 薄膜靶产生少周期相对论激光脉冲
5.3.4 两束激光与薄膜靶相互作用
5.3.5 相对论激光与双靶的相互作用
5.4 临界密度附近的激光等离子体加热
5.4.1 光阴极发射
5.4.2 碰撞吸收
5.4.3 u×B加热
5.4.4 真空加热
5.4.5 共振加热
5.4.6 线性模式转换
5.4.7 结构靶
5.5 等离子体密度轮廓的演化
5.5.1 电子温度
5.5.2 热传导
5.5.3 密度轮廓变陡
5.6 电磁波在等离子体表面和等离子体通道中的传输
5.6.1 电磁波在等离子体表面的传输
5.6.2 电磁波在中空等离子体通道中的传输
5.7 激光打孔和相对论有质动力通道
5.7.1 有质动力通道
5.7.2 长脉冲激光的打孔效应
第6章 传统加速器和高能粒子束
6.1 传统加速器
6.1.1 天然加速机制
6.1.2 高电压加速器
6.1.3 电磁感应加速器
6.1.4 射频