本書由中國科學(xué)院院士霍裕平主編。本書以現(xiàn)代物理的觀點和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求出發(fā),對物理專業(yè)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)物理課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容作了較大的改革。全書分為上下兩冊,上冊包括以現(xiàn)代物理觀點闡述的力學(xué)、統(tǒng)計熱力學(xué)、電磁學(xué)、電磁波與信息傳輸?shù)龋幌聝园孔游锢、原子物理、分子物理、核物理、光子物理和固體物理等。本書凝煉和濃縮了上述學(xué)科的主要內(nèi)容,試圖使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)比較全面地掌握現(xiàn)代基礎(chǔ)物理學(xué)的概念與要義,了解各重要領(lǐng)域的基本過程與規(guī)律及其與當(dāng)前迅速發(fā)展的高新技術(shù)的聯(lián)系。
霍裕平,湖北黃岡人。中國科學(xué)院院士,鄭州大學(xué)物理系教授,中共黨員。1959年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系。鄭州大學(xué)教授。長期從事理論物理研究工作,重要論文有《稀±離子對鐵磁共振的影響》《用光學(xué)方法實現(xiàn)一般線性變換》《等離子體的靜態(tài)穩(wěn)定性》等,并發(fā)表專著《非平衡態(tài)統(tǒng)計物理》。自1982年起,任中國科學(xué)院一等離子體物理研究所所長與合肥分院院長,長期領(lǐng)導(dǎo)中科院核聚變研究工作,并參與領(lǐng)導(dǎo)國家的核聚變研究。領(lǐng)導(dǎo)和組織了我國大型超導(dǎo)托克馬克HT-7的建設(shè),并是國家重大科學(xué)工程HIT-7U計劃的主要建議者。
第7章 量子物理
7.1 微觀粒子運動的描述(波函數(shù)和薛定諤方程)
1 微觀粒子的波粒二象性
2 描述微觀粒子運動狀態(tài)的波函數(shù)及其統(tǒng)計詮釋
3 波函數(shù)滿足的運動方程——薛定諤方程
7.2 力學(xué)量的算符本征問題與測量
1 力學(xué)量的平均值及算符形式
2 力學(xué)量算符的性質(zhì)與本征問題
3 力學(xué)量的測量
4 希爾伯特空間
5 自旋角動量算符的本征問題與測量
7.3 量子典型定態(tài)問題分析
1 定態(tài)的特征與處理方法
2 一維無限深方勢阱對應(yīng)原理
3 線性諧振子
4 一維方勢壘散射量子隧道效應(yīng)
5 三維無限深勢阱
7.4 定態(tài)近似方法
1 非簡并定態(tài)微擾理論
2 簡并定態(tài)微擾理論
3 變分法
7.5 全同多粒子體系
1 多粒子體系的波函數(shù)和薛定諤方程
2 全同粒子體系全同性原理
3 全同粒子體系的波函數(shù) 泡利不相容原理
思考題
習(xí)題
第8章 原子物理
8.1 原子的質(zhì)量和大小
1 原子的質(zhì)量
2 原子的半徑
8.2 原子模型
1 崍W由⑸涫笛é
2 盧瑟福有核模型
3 原子核半徑上限估算
8.3 氫原子的量子理論
1氫原子的薛定諤方程解
2 氫原子的線光譜
8.4 多電子原子
1 量子力學(xué)對多電子原子的處理方法簡介
2 電子自旋-軌道及電子問的相互作用
3 原子殼層結(jié)構(gòu)
4 堿金屬原子的光譜
5 X射線
6 原子光譜分析簡介
思考題
習(xí)題
第9章 原子核物理
9.1 原子核的基本性質(zhì)
1 原子核的組成
2 原子核的電荷和質(zhì)量
3 原子核的大小
4 原子核自旋
5 原子核的磁矩
6 原子核的電四極矩
7 原子核的結(jié)合能
9.2 核轉(zhuǎn)化
1 不穩(wěn)定原子核的衰變
2 原子核反應(yīng)
9.3 核能的利用
1 裂變
2 反應(yīng)堆
3 裂變能的應(yīng)用
思考題
習(xí)題
第10章 光的量子性及光與物質(zhì)相互作用基礎(chǔ)
10.1 光的波粒二象性
1 經(jīng)典電磁理論回顧
2 光的量子性
3 量子化電磁場的能量本征值
4 光子的運動質(zhì)量
5 光子自旋
6 光子、波與概率
10.2 光的吸收與發(fā)射
1 光與物質(zhì)相互作用的基本過程
2 光的吸收與發(fā)射的物理基礎(chǔ)
3 光的吸收、自發(fā)輻射和受激輻射系數(shù)與躍遷速率
4 吸收與受激輻射選擇定則
10.3 受激輻射與激光
1 激光器的基本結(jié)構(gòu)
2 受激輻射光放大的條件
3 激光起振的閾值條件
4 激光的特點
5 典型激光器
6 激光應(yīng)用
10.4 自發(fā)輻射與自發(fā)輻射光源
1 熱輻射與熱輻射光源
2 熒光燈
3 半導(dǎo)體發(fā)光二極管
10.5 半導(dǎo)體中的受激吸收與光電效應(yīng)
1 光生伏特效應(yīng)
2 光電導(dǎo)效應(yīng)
思考題
習(xí)題
第11章 分子物理
11.1 雙原子分子的形成和分子軌道理論
1 氫分子離子的電子結(jié)構(gòu)
2 氫分子的電子結(jié)構(gòu)
3 雙原子的分子軌道理論
11.2 多原子分子的結(jié)構(gòu)和預(yù)測
1 原子雜化軌道理論
2 分子結(jié)構(gòu)的預(yù)測:價電子對互斥理論
3 分子化學(xué)鍵的離域化
11.3 化學(xué)反應(yīng)過程與前線軌道
1 碰撞理論
2 過渡態(tài)理論
3 前線軌道理論
4 催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用
11.4 雙原子分子的能級與分子能譜
1 分子能級的概念
2 分子轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動能譜
3 分子振動和振動能譜
4 雙原子分子的轉(zhuǎn)動一振動譜
5 雙原子分子的電子能譜:弗朗克-高登原理
6 多原子分子的振動能譜
11.5 分子晶體、高分子、生物大分子
1 分子晶體
2 高分子聚合物
3 生物大分子
4 分子器件
思考題
習(xí)題
第12章 固體物理
12.1 晶體結(jié)構(gòu)
1 空間點陣與晶格
2 布拉維格子與復(fù)式格子
3 原胞與晶胞
4 典型晶體結(jié)構(gòu)
5 晶向與晶面
6 單晶、多晶、液晶、準(zhǔn)晶與非晶
7 晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵模型
12.2 固體的機(jī)械性能
1 晶體的缺陷
2 固體的機(jī)械性能
12.3 晶格振動與晶體的熱學(xué)性質(zhì)
1 晶格振動的特征
2 晶格比熱容
3 非簡諧效應(yīng)
12.4 固體中的電子能帶
1 能帶的由來和特點
2 晶體勢場與能帶計算
3 晶體中電子的準(zhǔn)經(jīng)典運動
4 固體導(dǎo)電性能的能帶論解釋
5 金屬電子的費米統(tǒng)計分布 電子比熱容
6 金屬的電導(dǎo)與熱導(dǎo)
12.5 半導(dǎo)體材料
1 半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)
2 雜質(zhì)半導(dǎo)體
3 載流子的統(tǒng)計分布
4 半導(dǎo)體的電輸運特性
5 非平衡載流子
6 pn結(jié)
7 半導(dǎo)體材料的應(yīng)用
12.6 固體的磁性、超導(dǎo)電性
1 固體的磁性
2 超導(dǎo)電性
思考題
習(xí)題
下冊習(xí)題答案