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第四部分 振动 波动 电磁波和波动光学1

第16章 振动1

16.1简谐振动运动学2

16.2简谐振动动力学5

16.3阻尼振动 受迫振动和共振9

16.4沿同一直线振动的合成 频谱分析12

16.5沿两条互相垂直直线的振动的合成16

16.6非线性的基本概念 混沌18

问题和习题22

第17章 机械波26

17.1机械波的产生和传播26

17.2平面简谐波30

17.3机械波的能量密度和能流36

17.4惠更斯原理 波的衍射、反射和折射40

17.5波的相干叠加 驻波44

17.6多普勒效应48

问题和习题51

第18章 电磁波54

18.1电磁波波动方程 赫兹实验54

18.2电磁波的发射 天线 电偶极辐射57

18.3平面单色电磁波60

18.4电磁波在介质分界面上的反射和折射64

18.5电磁波干涉和衍射67

18.6地球的电磁环境和无线电波通信70

问题和习题73

第19章 波动光学（Ⅰ）75

19.1光波的相干叠加——干涉75

19.2分波阵面干涉78

19.3空间相干性和时间相干性82

19.4分振幅方法——薄膜等倾干涉85

19.5分振幅方法——薄膜等厚干涉88

19.6迈克耳孙干涉仪92

问题和习题94

第20章 波动光学（Ⅱ）97

20.1光单缝夫琅禾费衍射97

20.2圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领102

20.3光栅的夫琅禾费衍射 光栅光谱和光栅分辨本领104

20.4 X射线的晶格衍射110

问题和习题112

第21章 波动光学（Ⅲ）114

21.1光的偏振态 偏振光的获得114

21.2双折射现象120

21.3偏振棱镜 波片 圆和椭圆偏振光的产生和检验124

21.4偏振光的干涉129

21.5人工双折射132

问题和习题133

第五部分 相对论 物理学中的对称性135

第22章 狭义相对论135

22.1狭义相对论产生的背景和实验基础136

22.2狭义相对论的基本原理141

22.3洛伦兹变换144

22.4相对论的时空性质149

22.5相对论的速度合成 相对论时空结构154

问题和习题158

第23章 相对论质点力学 电磁场的相对性159

23.1四维张量 狭义相对论要求物理规律的数学形式159

23.2相对论质点力学方程163

23.3质量-能量、动量-能量关系 相对论的多普勒效应168

23.4电磁现象的统一性和电磁场的相对性173

问题和习题177

第24章 广义相对论简介179

24.1广义相对论原理179

24.2广义相对论的时空理论181

24.3广义相对论的实验验证184

问题和习题187

第25章 物理学中的对称性188

25.1对称性的概念和描写方法189

25.2时空对称性和物理量、物理规律、物理相互作用192

25.3对称性和守恒定律195

25.4动力学对称性197

问题和习题199

第六部分 量子物理基础201

第26章 波粒二象性201

26.1黑体辐射问题 能量子假说201

26.2光子 光的波粒二象性205

26.3原子结构的玻尔理论209

26.4实物粒子的波动性物质波213

问题和习题219

第27章 波函数220

27.1不确定性关系式220

27.2微观粒子运动状态的描述 波函数223

27.3量子态叠加原理227

27.4平面波波函数的归一化 动量取值的概率229

问题和习题233

第28章 薛定谔方程 几个典型量子现象234

28.1薛定谔方程234

28.2定态薛定谔方程238

28.3粒子在一维无限深势阱中的运动241

28.4一维线性谐振子244

28.5势垒贯穿247

问题和习题252

第29章 力学量的算子表示量子测量254

29.1线性厄米算子254

29.2力学量用线性厄米算子表示256

29.3算子的对易关系 对易关系的物理意义259

29.4角动量算子 角动量算子的本征值和本征函数262

29.5电子自旋 泡利算子265

29.6量子测量 量子力学中的守恒定律268

问题和习题272

第30章 原子结构274

30.1量子力学中的中心力场问题274

30.2氢原子和类氢离子277

30.3泡利原理 两电子自旋波函数283

30.4原子壳层结构289

问题和习题296

第七部分 高新技术的物理基础298

第31章 固体物理学和半导体材料298

31.1金属自由电子模型299

31.2量子统计 金属比热的量子理论303

31.3固体能带理论306

31.4导体、绝缘体和半导体310

31.5半导体材料和应用312

问题和习题315

第32章 超导物理学和超导技术317

32.1超导体的物理性质317

32.2超导体的微观理论320

32.3超导体的唯象理论和磁通量子化323

32.4约瑟夫森效应325

32.5超导量子干涉计329

32.6超导材料和应用331

问题和习题334

第33章 光的发射和吸收 激光技术335

33.1光的发射和吸收335

33.2激光原理和激光器338

33.3激光特性和激光技术应用343

问题和习题346

第34章 核物理和核技术347

34.1原子核的基本性质347

34.2原子核结构349

34.3原子核放射性衰变355

34.4原子核反应359

34.5原子核的裂变和聚变核能的应用362

34.6核技术应用368

问题和习题370

第35章 量子纠缠和量子信息学基础371

35.1 EPR佯谬 贝尔不等式371

35.2量子位 量子门和量子非克隆定理375

35.3量子通信379

35.4量子计算385

35.5量子纠错和容错计算388

问题和习题388

第36章 纳米科技390

36.1纳米尺度物理效应390

36.2纳米材料和纳米组装结构393

问题和习题396

附录397

习题参考答案413