20世纪物理学 第3卷PDF电子书下载

第3卷 1

第17章 固体中的电子 1

17.1制备高品质的材料的需求 2

17.2关于金属的实验事实 2

17.3金属电导的初始模型 5

17.4电子气的量子理论 7

17.5Bloch定理和其直接的后果 10

17.6电阻率的机制 17

17.7倒逆过程 19

17.8热电效应 21

17.9插曲——Brillouin区 25

17.10从普遍到特殊；固体学派的涌现 26

17.11早期的能带结构计算 27

17.12早期的半导体 29

17.13整流器和晶体管 33

17.14光电导性 36

17.15半导体物理学 38

17.16热电子 43

17.17战后年代的金属——液体氦的影响 46

17.18作为个体的金属——Fermi面计划 49

17.18.1磁电阻 56

17.18.2Azbel’-Kaner回旋共振（1956） 57

17.18.3声共振（1955） 58

17.18.4螺旋振子（1960） 58

17.18.5磁击穿（1961） 59

17.18.6Shoenberg磁相互作用（1962） 59

17.19独立粒子模型之外 59

17.20无序材料 63

17.21干涉效应 66

17.22二维电子气；量子Hall效应 68

17.23后记 72

参考文献 73

第18章 20世纪光学及光电子物理发展史 82

18.1 20世纪前经典光学的发展 82

18.2 1900～1930年：早期量子光学 83

18.2.1Planck的唯象学 83

18.2.2Einstein的微粒气体 86

18.2.3 1909：粒子与波 88

18.2.4自发跃迁与受激跃迁 92

18.2.5从成像理论到负色散 93

18.2.6Miller的故事 94

18.2.7新量子理论 95

18.2.8组合散射与Raman效应 97

18.3 1936～1960年：暴风雨前的平静 99

18.3.1van Cittert，Zernike及光学相干性 100

18.3.2第二次世界大战时期的光学研究 102

18.3.3量子电动力学——第一个规范理论 105

18.3.4早期的全息术 106

18.3.5迈向微波激射和激光 108

18.3.6对于Fourier光学的探本穷源 109

18.3.7光电子学的序曲 110

18.3.8可任意弯曲的光管——光纤 110

18.3.9光拍频学的诞生 111

18.3.10激光诞生前的最后时光 112

18.4 1960～1970年：激光和非线性光学 114

18.4.1非线性光学的起步 116

18.4.2新的成像理论：本征函数 120

18.4.3全息术的实用化 123

18.4.4量子相干理论 126

18.4.5激光散射研究起步 127

18.4.6光学热潮涌动 130

18.4.7光纤通信 131

18.4.8集成光学和光学双稳态 133

18.4.9共焦显微镜 134

18.4.10光子的形状 135

18.5 1970～1994年：新的成果和应用大量涌现 135

18.5.1天文学进展——激光引导星 136

18.5.2光子相关谱学 137

18.5.3镜子创造奇迹 140

18.5.4光子反群聚 141

18.5.5飞秒脉冲 143

18.5.6半导体激光二极管的冲击 144

18.5.7X射线激光器 144

18.5.8不稳定性与混沌 146

18.5.9成像理论：从本征函数到奇异函数 147

18.5.10光压缩态 147

18.5.11光纤传感器和光纤远程通信 149

18.6 1994～2000年：迈向21世纪 150

18.6.1应用光学：对科学和社会的影响 152

18.6.2进一步的读物 157

参考文献 158

第19章 材料物理学 188

19.1材料科学基础的建立 189

19.2参考资料和数据的编辑整理 191

19.3晶体结构 195

19.4物理冶金学的诞生 197

19.5物理冶金学定量理论的诞生 199

19.6点缺陷和非金属材料 206

19.7扩散 209

19.8电陶瓷、光电陶瓷及液体 212

19.9相转变，微结构和现代科学仪器 217

19.10聚合物物理 223

19.11术语、概念和研究机构 225

参考文献 231

第20章 电子束仪器 237

20.1早期 237

20.2磁电子透镜 238

20.3Busch理论的验证 240

20.4第一台二级电子显微镜 241

20.5超过光学显微镜的分辨能力 244

20.6样品准备和辐射损伤 244

20.7第一台系列生产的TEM 245

20.8静电电子显微镜 246

20.9Abbe的光学理论和TEM- 247

20.10离轴光束全息术 253

20.11用全息术达到TEM无象差原子分辨率 253

20.12扫描电子显微镜 254

20.13结论 255

参考文献 257

第21章 软物质：概念的诞生与成长 259

21.1“软”的含义 259

21.1.1强响应 259

21.1.2柔性的来源 260

21.2聚合物 262

21.2.1长链系统 262

21.2.2聚合物概念的诞生 262

21.2.3稀薄链 263

21.2.4重叠链：静力学 264

21.2.5纠缠系统的动力学 265

21.2.6固态相：玻璃与晶体 266

21.2.7聚合物凝胶 267

21.2.8未来展望 267

21.3液晶 267

21.4表面活性剂 271

21.4.1界面缀饰 271

21.4.2集合体形状的一个例子：膜泡 272

21.4.3层状相与海绵相 272

21.5胶体 272

21.5.1定义 272

21.5.2稀薄系统 273

21.5.3胶体不稳定性和胶体保护 273

21.5.4电荷效应 273

21.5.5通过表面活性剂保护 273

21.5.6通过聚合物保护 274

21.5.7当前的进展和未来的研究路线 276

21.6结束语 276

参考文献 276

第22章 20世纪的等离子体物理学 279

22.1引言 279

22.2 20世纪前半叶的等离子体物理 280

22.2.1无线电波传播和电离层 280

22.3Langmuir和等离子体振荡：Landau和等离子体理论 283

22.4聚变和空间等离子体时代 285

22.4.1磁约束途径的诞生 287

22.4.2保密年代：谢尔伍德计划 289

22.4.3解密：1958年的日内瓦会议及其后果 292

22.5 1960年后的磁聚变研究：攀爬nrT斜坡的长征 296

22.5.1托卡马克 297

22.5.2仿星器 302

22.5.3反场箍缩 303

22.5.4磁镜 304

22.6理论和计算机模拟重要性的增长 313

22.7标尺的另一端：惯性聚变 315

22.8里程碑实验：一般等离子体物理 318

22.9空间等离子体：电离层及其之外 321

22.10结论 324

22.10.1进一步阅读 325

参考文献 325

第23章 天体物理学和宇宙学 329

23.1 19世纪的遗产 329

23.2Hertzsprung-Russell图的来源 330

23.2.1恒星光谱的分类 330

23.2.2恒星结构和演化的早期理论 331

23.2.3Hertzsprung-Russell图 332

23.3恒星的结构和演化 335

23.3.1新物理学的影响 335

23.3.2Eddington和恒星结构理论 337

23.3.3量子力学的影响和新粒子的发现 340

23.3.4红巨星问题 341

23.3.5白矮星 342

23.3.6超新星和中子星 344

23.4银河系的结构 345

23.5大辩论 347

23.6相对论宇宙学的发展 350

23.6.1Einstein时代以前的物理宇宙学 350

23.6.2广义相对论和Einstein的宇宙 351

23.6.3de Sitter，Friedman和Lemaitre 353

23.6.4星云的退行 353

23.6.5Robertson-Walker度规 356

23.6.6Milne-MaCrea和Einstein-de Sitter 357

23.6.7Eddington-Lemaitre 359

23.6.8 1939年的宇宙学问题 360

23.7改变天文学的视角 360

23.7.1射电天文学 361

23.7.2X射线和γ射线天文学 363

23.7.3紫外天文学和Hubble空间望远镜 365

23.7.4红外天文学 366

23.7.5新天文学时代的光学天文学 367

23.8 1945年以来的恒星和恒星演化 368

23.8.1核合成和化学元素的起源 369

23.8.2太阳中微子 370

23.8.3日震学 371

23.8.4中子星的发现 372

23.8.5X射线双星和黑洞的搜寻 374

23.8.6射电脉冲星和广义相对论的检验 376

23.8.7超新星 377

23.9星际介质物理学 379

23.9.1中性氢和分子谱线天文学 380

23.9.2多相星际介质 382

23.9.3恒星形成 383

23.10星系和星系团的物理学 385

23.10.1星系 385

23.10.2星系团 386

23.11高能天体物理学 388

23.11.1射电天文学同高能天体物理学 388

23.11.2类星体及其近亲的发现 389

23.11.3广义相对论和活动星系核的理论 390

23.11.4活动星系核中的非热现象 393

23.12天体物理宇宙学 395

23.12.1Gamow和大爆炸 395

23.12.2稳恒态宇宙学 397

23.12.3射电源计数 398

23.12.4氦问题和宇宙微波背景辐射的发现 399

23.13经典宇宙学问题 401

23.13.1Hubble常数和宇宙年龄 401

23.13.2减速参数 402

23.13.3活动星系的宇宙学演化 404

23.13.4密度参数 405

23.14星系形成 407

23.15极早期宇宙 410

参考文献 411

第24章 计算机产生的物理学 430

第25章 医学物理学 456

25.1绪论：本领域各分支的编年发展史 456

25.2X射线用于诊断：放射诊断学 459

25.3X射线用于治疗：放射治疗 463

25.4放射性用于治疗 472

25.5辐射剂量测定 475

25.5.1电离方法 475

25.5.2镭的剂量测定 476

25.5.3电离法剂量测定术的发展 476

25.5.4量热学 478

25.5.5剂量测定的化学方法 478

25.5.6其他方法 478

25.6放射生物物理学：放射生物学 479

25.6.1损伤显现的潜伏期 480

25.6.2辐射危害 480

25.6.3放射治疗 481

25.7辐射防护 483

25.8医用电子学 485

25.9医用力学 488

25.9.1心血管装置 489

25.9.2人造心脏瓣膜 489

25.9.3人造动脉 489

25.9.4用于残疾人的技术 490

25.9.5人的运动的研究 490

25.9.6神经和肌肉的功能性电刺激（FES） 491

25.10放射性用于诊断：核医学 491

25.11医用超声学 498

25.11.1超声诊断学的起源 498

25.11.2二维脉冲回波成像 499

25.11.3时间-位置记录 500

25.11.4Doppler超声检测 500

25.11.5超声成像的新时期 501

25.11.6治疗和手术中的超声 501

25.11.7医学超声的临床前景 502

25.12计算机断层扫描术 502

25.12.1核医学中的计算机断层扫描术 502

25.12.2X射线计算机断层扫描 507

25.13核磁共振（NMR）成像 508

25.13.1其他医用成像技术 514

25.14结语 515

参考文献 516

第26章 地球物理学 525

26.1序言 525

26.2地球的起源和年龄（截止到1935年的认识） 526

26.3地核及地磁 532

26.4地球的起源和年龄（1935年后的认识） 538

26.5地球科学的革命 543

26.6地球的高层大气和地球空间 553

26.7电离层：早期岁月 556

26.8向外进入磁层和日-地空间 568

参考文献 576

第27章 对20世纪物理学的省思：散文三篇 582

20世纪物理学的历史概述 582

关于自然本身 595

关于物理学作为社会公共事业的省思 601

本卷图片来源确认与致谢 616

期刊缩写与全名对照 622

主题索引 638

人名索引 705

译后记 794