大学基础物理 第3册 第2版PDF电子书下载

第20章 几何光学 1

20.1 球面折射 1

20.1.1 单球面折射 1

20.1.2 共轴球面系统 4

20.2 透镜 5

20.2.1 薄透镜 5

20.2.2 薄透镜的组合 8

20.2.3 厚透镜 9

20.2.4 柱面透镜 11

20.2.5 透镜的像差 11

20.3 眼睛的光学系统 13

20.3.1 眼睛的光学结构 13

20.3.2 眼睛的调节 14

20.3.3 眼睛的屈光不正及其矫正 14

20.4 常用光学仪器 17

20.4.1 放大镜 17

20.4.2 普通光学显微镜 19

20.4.3 望远镜 20

20.4.4 纤维光束内窥镜 21

思考题 21

习题 22

思考与探索 24

第21章 光的干涉 25

21.1 光的波动学说及光的相干性 25

21.1.1 光的波动学说 25

21.1.2 普通光源发光的微观机制 26

21.1.3 光波的叠加及其相干性 27

21.1.4 相干光的获得 29

21.2 波阵面分割法产生的光的干涉 29

21.2.1 杨氏双缝干涉实验 29

21.2.2 菲涅耳双面镜和双棱镜实验 33

21.2.3 劳埃德镜实验 34

21.2.4 光程 光程差 相位差 35

21.2.5 透镜不产生附加光程差 36

21.3 振幅分割法产生的光的干涉 37

21.3.1 薄膜干涉概述 38

21.3.2 等倾干涉 39

21.3.3 等厚干涉 40

21.3.4 等厚干涉的应用 42

21.4 迈克耳孙干涉仪 46

21.4.1 仪器结构和原理 46

21.4.2 迈克耳孙干涉仪的应用 48

21.5 光波的空间相干性和时间相干性 49

21.5.1 干涉条纹的可见度 49

21.5.2 光波的空间相干性 49

21.5.3 光波的时间相干性 51

思考题 52

习题 53

思考与探索 55

第22章 光的衍射 56

22.1 惠更斯-菲涅耳原理 56

22.1.1 光的衍射现象 56

22.1.2 惠更斯-菲涅耳原理 57

22.1.3 衍射的分类 58

22.2 单缝衍射 59

22.2.1 衍射装置与衍射图样的特点 59

22.2.2 单缝衍射的明暗条纹位置 59

22.2.3 明条纹的角宽度和线宽度 61

22.2.4 衍射图样的光强分布 64

22.2.5 用积分法计算单缝衍射的光强分布 66

22.3 圆孔衍射 67

22.3.1 衍射装置和衍射图样特点 67

22.3.2 成像仪器的分辨本领 68

22.3.3 用积分法计算圆孔衍射的光强分布 72

22.4 光栅衍射 74

22.4.1 光栅的结构及其衍射图样 74

22.4.2 光栅衍射的光强分布 75

22.4.3 光栅方程 76

22.4.4 暗条纹和次极大的位置 77

22.4.5 主极大的半角宽度 78

22.4.6 缺级现象 78

22.4.7 光栅光谱 80

22.4.8 光栅的角色散和分辨本领 81

22.5 晶体对X射线的衍射 82

22.5.1 X射线的发生装置 82

22.5.2 劳厄实验 83

22.5.3 布拉格公式 83

思考题 85

习题 85

思考与探索 87

第23章 光的偏振 88

23.1 自然光与偏振光 88

23.1.1 横波的偏振性 88

23.1.2 偏振光与自然光 89

23.2 起偏和检偏 马吕斯定律 90

23.2.1 偏振片 90

23.2.2 起偏和检偏 91

23.2.3 马吕斯定律 91

23.3 反射光和折射光的偏振性 93

23.3.1 反射光的偏振性 93

23.3.2 折射光的偏振性 95

23.4 双折射 96

23.4.1 双折射现象 96

23.4.2 双折射晶体 光轴 主截面 97

23.4.3 光在单轴晶体中的传播 98

23.4.4 偏振棱镜 101

23.5 椭圆偏振光和圆偏振光 102

23.5.1 波片——相位推迟片 102

23.5.2 椭圆偏振光和圆偏振光的获得 103

23.5.3 圆偏振光和椭圆偏振光的检验 104

23.6 偏振光的干涉 105

23.6.1 偏振光的干涉装置 105

23.6.2 光矢量的分解与合成 106

23.6.3 合振幅与光强 107

23.7 人为双折射和旋光现象 107

23.7.1 光弹效应 108

23.7.2 电光效应 108

23.7.3 旋光现象 109

思考题 112

习题 113

思考与探索 115

第24章 狭义相对论 117

24.1 牛顿力学的相对性原理 117

24.1.1 牛顿的绝对时空观 117

24.1.2 牛顿力学的相对性原理 120

24.1.3 电磁学与牛顿力学的相对性原理 120

24.2 实验基础和基本假设 122

24.2.1 寻找以太的尝试——迈克耳孙-莫雷实验 122

24.2.2 修改麦克斯韦电磁理论的尝试——发射理论 125

24.2.3 狭义相对论的基本假设 126

24.3 洛伦兹变换 128

24.3.1 洛伦兹变换 128

24.3.2 对洛伦兹变换式的讨论 130

24.4 相对论时空观 131

24.4.1 时序的相对性和因果律 131

24.4.2 时间膨胀 135

24.4.3 长度收缩 137

24.4.4 洛伦兹速度变换 138

24.5 相对论动力学 139

24.5.1 质速关系 139

24.5.2 质能关系 143

24.5.3 能量与动量的三角关系 145

24.6 电磁场的相对性 146

24.6.1 相对论动量和能量的变换式 146

24.6.2 相对论力的变换式 148

24.6.3 电磁场的相对论变换式 149

思考题 150

习题 151

思考与探索 153

第25章 初期量子论 154

25.1 黑体辐射与普朗克量子假设 154

25.1.1 热辐射 黑体 154

25.1.2 基尔霍夫热辐射定律 155

25.1.3 黑体的辐射定律 156

25.1.4 普朗克量子假设 158

25.2 光电效应与爱因斯坦光量子论 162

25.2.1 光电效应 162

25.2.2 康普顿效应 165

25.2.3 电子对效应 167

25.3 玻尔的氢原子量子论 169

25.3.1 原子的有核模型 169

25.3.2 氢原子光谱的实验规律 170

25.3.3 玻尔的原子理论 172

25.3.4 玻尔原子理论的应用 172

25.4 弗兰克-赫兹实验 176

25.4.1 实验装置与原理 176

25.4.2 实验结果 176

25.4.3 分析与讨论 177

25.5 对玻尔原子理论的评价 177

思考题 178

习题 179

思考与探索 180

第26章 量子力学基础 181

26.1 德布罗意物质波假设 181

26.1.1 德布罗意物质波假设 181

26.1.2 对玻尔轨道量子化条件的解释 182

26.1.3 德布罗意物质波假设的实验验证 183

26.2 不确定关系 185

26.2.1 坐标和动量 185

26.2.2 能量和时间 187

26.3 波函数 187

26.3.1 波函数的引入 187

26.3.2 波函数的物理意义 189

26.3.3 波函数的标准条件 190

26.4 薛定谔方程 190

26.4.1 薛定谔方程 191

26.4.2 定态及定态薛定谔方程 192

26.4.3 一维无限深方势阱 193

26.4.4 一维谐振子 196

26.4.5 一维势垒 扫描隧道显微镜（STM） 198

26.5 力学量算符 202

26.5.1 算符 203

26.5.2 算符的一般性质 203

26.5.3 量子力学中常用的几类算符 204

26.5.4 本征值方程和力学量的算符表示 206

26.5.5 角动量算符的本征值和本征函数 209

26.6 量子力学的基本原理 212

思考题 214

习题 214

思考与探索 216

第27章 原子 217

27.1 氢原子 217

27.1.1 氢原子的定态薛定谔方程 217

27.1.2 电子概率密度分布 219

27.2 电子自旋 223

27.2.1 简单塞曼效应 223

27.2.2 电子自旋 225

27.2.3 斯特恩-格拉赫实验 226

27.3 碱金属原子 229

27.3.1 碱金属原子的光谱实验规律 229

27.3.2 碱金属原子束缚定态的能级 232

27.3.3 碱金属原子光谱的精细结构 232

27.4 多电子原子的壳层结构 237

27.4.1 独立电子近似 237

27.4.2 原子的壳层结构和电子组态 239

27.4.3 电子壳层分布规则 239

27.5 激光 241

27.5.1 激光器的基本结构 241

27.5.2 受激吸收 自发辐射 受激辐射 242

27.5.3 粒子数布居反转 244

27.5.4 工作物质 244

27.5.5 光学谐振腔 246

思考题 247

习题 247

思考与探索 248

第28章 分子与固体 249

28.1 双原子分子 249

28.1.1 氢分子 249

28.1.2 分子转动能级 251

28.1.3 分子振动能级 252

28.1.4 分子光谱特征 253

28.2 固体的能带 255

28.2.1 固体能带的形成 255

28.2.2 能带中的电子行为 257

28.3 导体 绝缘体 半导体 259

28.3.1 导体 259

28.3.2 绝缘体 260

28.3.3 半导体 260

28.4 pn结 半导体器件 261

28.4.1 杂质半导体 261

28.4.2 pn结 265

28.4.3 半导体器件 268

思考题 269

习题 269

思考与探索 269

第29章 核物理与粒子物理 271

29.1 原子核的组成和一般性质 271

29.1.1 原子核的组成 271

29.1.2 原子核的自旋和磁矩 272

29.1.3 原子核的结合能 273

29.1.4 核力的主要性质 274

29.1.5 核结构模型 275

29.2 核的放射性衰变 275

29.2.1 放射性的基本特征 275

29.2.2 核衰变的类型 276

29.2.3 放射性衰变规律 279

29.3 原子核反应 282

29.3.1 反应能 283

29.3.2 核反应机制 284

29.4 原子核的裂变与聚变 285

29.4.1 原子核的裂变 285

29.4.2 原子核聚变 287

29.5 粒子物理简介 288

29.5.1 粒子的分类 288

29.5.2 粒子的性质 289

29.5.3 粒子间的相互作用 289

29.6 强子结构的夸克模型 290

29.6.1 夸克模型 291

29.6.2 夸克的“色”及色相互作用 292

思考题 294

习题 294

第30章 天体物理与宇宙学 296

30.1 牛顿万有引力理论的新版本——广义相对论基础 296

30.1.1 开普勒的行星运动定律 296

30.1.2 牛顿的万有引力定律 298

30.1.3 水星之谜 299

30.1.4 广义相对论的两条基本原理 299

30.1.5 广义相对论中的空时观 302

30.1.6 广义相对论的实验验证 304

30.2 天体物理简介 307

30.2.1 天体系统的空间层次 308

30.2.2 白矮星 311

30.2.3 中子星 311

30.2.4 脉冲星和超新星 312

30.2.5 黑洞 312

30.3 宇宙学 313

30.3.1 宇宙的膨胀 313

30.3.2 大爆炸宇宙模型 315

30.3.3 宇宙的密度与暗物质 319

30.3.4 “热寂说”的终结 320

思考题 321

第31章 现代科学与高新技术物理基础（3） 322

31.1 全息照相 322

31.1.1 全息照相的基本原理 322

31.1.2 全息照片的拍摄要求和特点 325

31.1.3 全息照相的应用 326

31.2 超导宏观量子效应 326

31.2.1 超导态的重要特征 326

31.2.2 BCS理论 330

31.2.3 超导宏观量子效应 331

31.2.4 高临界温度超导体研究的进展 333

31.3 量子霍尔效应 334

习题参考答案 335