面向21世纪课程教材 基础物理学 下pdf电子书版本下载

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第三部分 光学 497

第十五章 光的干涉 497

§15-1 光学概论 497

一 从经典光学到现代光学 497

二 光的电磁理论 498

三 光波的描述 501

§15-2 光波的相干叠加 502

一 光波叠加原理 502

二 光波的叠加 503

三 相干条件 504

四 光程和光程差 505

§15-3 分波前干涉 506

一 杨氏实验 506

二 菲涅耳双面镜和劳埃镜 509

三 干涉条纹的可见度 光源的宽度和单色性 510

一 薄膜干涉 516

§15-4 分振幅干涉 516

二 等倾干涉 517

三 等厚干涉 520

四 迈克耳孙干涉仪和法布里-珀罗干涉仪 522

习题 528

第十六章 光的衍射 531

§16-1 光的衍射现象和惠更斯-菲涅耳原理 531

一 光的衍射现象及其分类 531

二 惠更斯-菲涅耳原理 532

§16-2 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 533

一 单缝的夫琅禾费衍射 533

二 圆孔的夫琅禾费衍射 537

三 光学仪器的分辨本领 538

§16-3 光栅 542

一 光栅的构成 542

二 光栅衍射图样 542

三 光栅衍射图样的特点 545

四 光栅光谱 546

一 X射线的发现和应用 549

§16-4 X射线在晶体上的衍射 549

二 布拉格条件 551

三 电子衍射和中子衍射 552

四 劳厄相和德拜相 553

§16-4 现代光学 555

一 全息照相 555

二 傅里叶光学 光学信息处理 560

习题 564

一 光的偏振态 567

第十七章 光的偏振 567

§17-1 自然光和偏振光 567

二 自然光 568

三 线偏振光 马吕斯定律 568

四 部分偏振光 569

五 椭圆偏振光和圆偏振光 570

§17-2 偏振光的产生和检验 573

一 光在反射和折射时的偏振 波片堆 573

二 二向色性和偏振片 575

三 晶体的双折射和偏振元件 576

四 偏振光的获得和检验 581

§17-3 偏振光的干涉 583

一 偏振光的干涉现象 583

二 偏振光的干涉 色偏振 584

三 光弹效应和电光效应 585

§17-4 旋光现象 588

一 晶体和溶液的旋光性 588

二 磁致旋光 590

习题 591

第十八章 光的吸收、散射和色散 593

§18-1 光的吸收 593

一 吸收定律 593

二 一般吸收和选择吸收 595

三 吸收光谱 596

§18-2 光的散射 598

一 光的散射现象及其分类 598

二 瑞利散射定律 599

三 散射光的强度和偏振状态 599

四 拉曼散射 601

一 光的色散 棱镜光谱仪 604

§18-3 光的色散 604

二 正常色散 607

三 反常色散 608

§18-4 非线性光学 610

一 非线性光学现象 610

二 非线性光学现象的解释 611

习题 613

§19-1 从经典物理学到前期量子论 615

第四部分 量子力学 615

第十九章 从经典物理学到量子力学 615

一 黑体辐 射普朗克的能量子假说 616

二光电效应 爱因斯坦的光量子论 623

三原子结构和原子光谱 玻尔的量子论 629

§19-2 量子力学的建立和发展 636

一 海森伯矩阵力学的提出 636

二 德布罗意波 薛定谔波动力学的提出 637

三 量子理论的发展 638

习题 642

第二十章 波函数与薛定谔方程 645

§20-1 波函数的统计诠释 645

一 概率波 645

二 统计诠释及其它物理条件对波函数提出的要求 648

三 概率的基本概念及运算 650

§20-2 力学量的统计不确定性 652

一 不确定性原理 652

二 动量分布概率 653

三 力学量的平均值 算符的引进 655

§20-3 态叠加原理 658

一 量子态及其表象 658

二 态叠加原理 659

§20-4 薛定谔方程 662

一 薛定谔方程的引进 662

二 定域的概率守恒 664

三 定态薛定谔方程 666

一 无限深方势阱 离散谱 668

§20-5 一维定态问题 668

二 线性谐振子 671

三 方势垒的穿透 隧道效应 675

习题 682

第二十一章 力学量与本征态 685

§21-1 力学量用算符表达 685

一 力学量用算符表达 685

二 经典分析力学中的哈密顿量 687

三 量子力学中的哈密顿量 薛定谔方程的普遍形式 692

§21-2 本征值和本征函数 线性厄米算符 693

一 力学量算符的本征值方程 693

二 线性厄米算符 695

三 厄米算符的性质 厄米算符与力学量 698

§21-3 厄米算符的对易关系 700

一 算符的一般运算规则和对易式 700

二　量子力学的基本对易式 702

三　角动量算符各分量之间的对易式 703

一 不同力学量同时有确定值的条件　共同本征函数 705

§21-4　共同本征函数 705

二　角动量（？2,？z）的共同本征函数　球谐函数 706

三 力学量完全集　本征函数的完全性 707

四　狄拉克符号 709

五　占有数表象 710

§21-5 力学量随时间的变化　守恒量与对称性 713

一 力学量平均值随时间的变化 713

二　守恒量 714

三　守恒量与对称性 715

§21-6　量子力学的基本假设 720

习题 721

第二十二章　有心力场和电磁场中的粒子 723

§22-1 粒子在有心力场中的运动 723

一 角动量守恒与力学量完全集 723

二　径向方程与能量本征值 723

§22-2 氢原子的能级和能量本征函数 725

一 两体问题化为单体问题 725

二　氢原子的径向方程和能量本征值 727

三　氢原子的能量本征函数 730

§22-3　氢原子和类氢离子的结构与性质 732

一 氢原子的能级特点及简并度 732

二　氢原子波函数及概率的分布 734

三　氢原子的电流分布与磁矩 740

四　类氢离子 743

§22-4　粒子在电磁场中的运动 743

一 有电磁场情况下的薛定谔方程 743

二　A-B效应 745

三　正常塞曼效应 747

习题 750

第二十三章 自旋和全同粒子 751

§23-1 电子自旋 751

一　电子自旋假设 751

二　电子自旋态的描述 754

三 自旋算符与泡利矩阵 755

四 自旋轨道耦合　总角动量 758

五 电子自旋对正常塞曼效应的影响以及反常塞曼效应 760

六 电子顺磁共振和核磁共振 762

§23-2　全同粒子系和原子组态 763

一 全同粒子系的交换对称性 763

二　全同粒子系的波函数　泡利不相容原理 766

三　两个电子的自旋三重态和单态　正氦和仲氦 769

四 元素周期表　原子的电子壳层结构 772

§23-3　分子和晶体 775

一 氢分子和共价键 775

二 氢键 778

三　杂化轨道理论 779

习题 781

第二十四章　微扰论和量子跃迁 783

§24-1　定态微扰论 783

一 非简并定态微扰论 783

二　简并定态微扰论 786

§24-2　含时微扰论和量子跃迁 793

一　体系状态随时间的演化 793

二　含时微扰论 794

三　量子跃迁和跃迁概率 796

§24-3　光的吸收和辐射 797

一 光的吸收和受激辐射 798

二　电偶极辐射的选择定则 801

三 自发辐射 802

§24-4　激光的基本原理 804

一 受激辐射光放大与粒子数反转 804

二　光学共振腔 806

三　激光的纵模 807

五　激光的应用 809

四 激光器 809

第五部分　热物理学 811

第二十五章　热力学基础 811

§25-1　热物理学概述 811

§25-2　热力学平衡的基本概念 812

一　热力学系统的平衡态 812

二　态参量和态函数 813

三　热力学第零定律　温度 814

四　物态方程 819

一　热力学过程 824

§25-3 热力学第一定律 824

二 功 825

三　热力学第一定律 827

四 内能的全微分和热容 829

五 焓 831

六　气体的态函数和热力学过程 832

习题 844

§26-1 统计物理学的基本概念 849

一 系统的微观运动状态及其描述 849

第二十六章　统计物理学基础 849

二　等概率假设 852

三 三类系统的分布和微观态数 855

§26-2　最概然分布 860

一 玻耳兹曼分布 860

二　玻色分布和费米分布 862

三　经典极限条件和能量连续条件 863

习题 868

一　微观态数与无序度 869

第二十七章　热力学第二定律和第三定律 869

§27-1 熵 869

二　微观态数随能量的变化 870

三　趋向热平衡及β的物理意义 872

四　熵的概念 874

五　熵变公式的推广 876

§27-2　热力学第二定律 878

一 可逆过程与不可逆过程 878

二　热力学第二定律的表述 881

三　过程的方向 883

四　熵变的计算 885

五　热机效率和卡诺定理 886

六　热力学温标 888

§27-3 自由能和吉布斯函数 893

一　热平衡的熵判据 893

二 亥姆霍兹自由能或自由能 893

三　吉布斯函数或吉布斯自由能 894

四 开系和多元系的热力学基本方程　化学势 895

一　能斯特定理 897

§27-4　热力学第三定律 897

二　绝对零度不能达到原理 898

三 负温度 899

习题 902

第二十八章　均匀物质的统计热力学 903

§28-1　热力学函数 903

一 态函数的全微分和麦氏关系 903

二　基本热力学函数的确定 905

三　特性函数 907

§28-2　玻耳兹曼统计 908

一 热力学量的统计表达式 908

二　经典理想气体的热力学函数和速度分布 911

三　能量均分定理　气体的热容 916

四　固体的热容 919

§28-3　玻色统计和费米统计 922

一 热力学量的统计表达式 922

二　声子和元激发 925

三　玻色-爱因斯坦凝聚　液氦的超流动性 932

四 金属中的自由电子气体 941

五 能带论 948

六　非晶体、准晶和富勒烯 951

七 元激发和对称破缺 952

习题 955

第二十九章　相变和临界现象 959

§29-1 单元系的相变及其分类 959

一 单元复相系的平衡条件 959

二 单元复相系的平衡性质 961

三　相变的分类 965

四 液晶及其相变 967

§29-2　临界现象 969

一 气液相变的临界现象 969

二 气液相变以外的连续相变现象 973

三　平均场理论 976

四 相变理论的发展 981

习题 988

一 气体分子运动的简化模型 989

第三十章　非平衡热力学和统计物理学 989

§30-1 气体输运过程的宏观规律和微观解释 989

二　粘滞现象 992

三　热传导现象 995

四　扩散现象 996

五　气体的输运过程与态参量之间以及各种输运过程之间的关系 998

§30-2　玻耳兹曼积分微分方程和H定理 1000

一 玻耳兹曼积分微分方程 1000

二　H定理 1003

§30-3　耗散结构 1005

一 自组织现象 1006

二　开系的熵变和非平衡态 1010

三　耗散结构的形成和应用 1013

附录 1019

附表1 基本物理常量1986年的推荐值 1019

附表2　保留单位和标准值 1019

索引 1021