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第一章 概论 1

第一节 电子的波动性 1

一、微观粒子的波粒二象性 1

二、波函数 3

三、薛定谔（Schr？dinger）方程 4

四、霍尔效应 5

第二节 金属的费密（Fermi）-索末菲（Sommerfel）电子理论 6

一、金属中自由电子的能级 7

二、自由电子的能级密度 9

三、自由电子按能级分布 11

第三节 晶体能带理论 12

一、周期势场中的传导电子 13

二、K空间的等能线和等能面 15

三、准自由电子近似电子能级密度 17

四、能带和原子能级 18

第四节 晶格振动 19

一、一维原子链的振动 19

二、晶格振动的量子化——声子 24

第五节 非晶态金属、半导体的电子状态 26

一、非晶态金属、半导体及其特点 26

二、电子状态 27

第六节 分子运动理论 28

一、高聚物分子运动的特点 28

二、高聚物的力学状态 29

三、高聚物的玻璃化转变及其影响因素 31

四、结晶高聚物的熔融 35

五、高聚物的黏流态转变及其影响因素 38

本章小结 39

复习题 40

第二章 材料的热学性能 41

第一节 材料的热容 42

一、热容概念 42

二、晶态固体热容的经验定律和经典理论 42

三、晶态固体热容的量子理论回顾 43

四、不同材料的热容 46

第二节 材料的热膨胀 48

一、热膨胀系数 48

二、固体材料热膨胀机理 49

三、热膨胀和其他性能的关系 49

四、影响材料热膨胀系数的因素 50

第三节 材料的热传导 52

一、固体材料热传导的规律 52

二、固体材料热传导的微观机理 52

三、影响热导率的因素 55

第四节 材料的热稳定性 60

一、高分子材料的热稳定性 60

二、无机材料的热稳定性 62

第五节 热分析方法及其在材料分析中的应用 70

一、常用热分析方法 70

二、热分析的应用 71

三、热分析在材料科学上的应用 72

本章小结 75

复习题 75

第三章 材料的光学性能 76

第一节 光通过介质的现象 76

一、光的折射与非线性 76

二、光的反射 78

三、材料对光的吸收 80

四、材料对光的散射 81

五、色散 85

六、光学性能的应用及其影响因素 86

第二节 材料的受激辐射和激光 93

一、受激辐射 93

二、激活介质 94

三、光学谐振腔和模式 95

四、激光振荡条件 96

第三节 材料的红外光学性能 97

一、红外线的基本性质 97

二、红外材料的性能 97

第四节 光学的特殊效应的应用 100

一、荧光物质 100

二、激光材料 100

三、通信用光导纤维 100

四、电光、磁光及声光材料 101

第五节 非线性光学性能 102

一、非线性光学性能概念 102

二、非线性光学晶体性质及制备 103

三、非线性光学性能的应用 104

本章小结 105

复习题 105

第四章 材料的导电性能 106

第一节 材料的导电性 106

一、电阻与导电的基本概念 106

二、导电的物理特性 106

三、导电机理 108

第二节 超导电性 115

一、超导体的两个基本特性 115

二、超导体的三个重要性能指标 116

三、两类超导体 116

四、超导现象的物理本质 117

五、超导高分子的Little模型 118

第三节 影响金属导电性的因素 119

一、温度的影响 119

二、应力的影响 121

三、冷加工变形的影响 121

四、合金元素及相结构的影响 122

第四节 导电性的测量 125

一、双臂电桥法 126

二、直流电位差计测量法 126

三、直流四探针法 127

四、绝缘体电阻的测量 128

第五节 电阻分析的应用 128

一、研究合金的时效 128

二、测量固溶体的溶解度曲线 129

三、研究淬火钢的回火 130

第六节 无机非金属材料的电导 130

一、玻璃态的电导 130

二、陶瓷材料的电导 131

第七节 半导体的电学性能 133

一、本征半导体的电学性能 133

二、杂质半导体的电学性能 135

三、温度对半导体电阻的影响 137

四、半导体陶瓷的物理效应 137

第八节 材料的热电性 141

一、第一热电效应——塞贝克（Seebeck）效应 141

二、第二热电效应——玻尔帖（Peltier）效应 148

三、第三热电效应——汤姆逊（Tomson）效应 149

第九节 光电导性 150

一、光电导的基本概念 150

二、光电导机理——奥萨格（Onasger）离子对理论 150

三、光电导性高分子聚合物的结构 151

四、导电高分子聚合物的光电导性 151

本章小结 152

复习题 152

第五章 材料的介电性能 154

第一节 电介质及其极化 154

一、平板电容器及其电介质 154

二、极化相关物理量 155

三、电介质极化的机制 156

四、宏观极化强度与微观极化率的关系 159

五、多晶多相无机材料的极化 160

六、高分子材料的极化 163

第二节 交变电场下的电介质 164

一、复介电常数和介质损耗 164

二、电介质弛豫和频率响应 165

三、介电损耗分析 166

第三节 电介质在电场中的破坏 171

一、介电强度（介电击穿强度） 171

二、本征击穿机制 172

三、热击穿机制 173

四、雪崩式击穿机制 174

五、影响无机材料击穿强度的各种因素 175

六、小结 176

第四节 压电性、热释电性和铁电性 176

一、压电性 177

二、热释电性 182

三、铁电性 184

第五节 介电测量简介 191

一、电容率（介电常数）、介电损耗、介电强度的测定 191

二、电滞回线的测量 191

三、压电性的测量 192

本章小结 193

复习题 193

第六章 材料的磁学性能 194

第一节 磁性基本量及磁性分类 194

一、磁性的本质 194

二、磁化现象与磁性的基本物理量 195

三、物质磁性的分类 196

四、铁磁体磁化曲线和磁滞回线 196

第二节 抗磁性和顺磁性 197

一、抗磁性 197

二、顺磁性 198

三、影响金属抗磁性与顺磁性的因素 199

四、抗磁体和顺磁体的磁化率测量 202

第三节 铁磁性 203

一、自发磁化 203

二、铁磁系统中的能量概念 204

三、磁畴的形成和结构 207

四、技术磁化和反磁化过程 211

五、影响铁磁性的因素 217

第四节 磁性高分子材料 222

第五节 铁氧体结构及磁性 226

一、尖晶石型铁氧体 226

二、磁铅石型铁氧体 227

三、石榴石型铁氧体 228

第六节 动态磁化特性 228

一、交流磁化过程与交流磁滞回线 228

二、复数磁导率 229

三、交变磁场作用下的能量损耗 230

第七节 铁磁性的测量 234

一、动态磁特性的测量 234

二、静态磁特性的测量 237

第八节 磁性分析的应用 242

一、抗磁性与顺磁性分析的应用 242

二、铁磁性分析的应用 243

本章小结 246

复习题 246

第七章 材料弹性变形与内耗 248

第一节 材料弹性变形 248

一、弹性模量及弹性变形本质 248

二、弹性模量与键合方式、原子结构的关系 249

三、弹性模量与晶体结构的关系 251

四、影响弹性模量的因素 251

五、不同材料的弹性模量 254

六、弹性模量的测量与应用 256

第二节 材料内耗 260

一、滞弹性内耗 260

二、静滞后内耗 263

三、内耗产生的机制 264

四、内耗的测量方法和度量 271

五、内耗分析的应用 275

本章小结 278

复习题 279

参考文献 280