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第一章 张量基础 1

1.1张量初步概念及其表示方法 1

1.1.1标量和矢量 1

1.1.2二阶张量 1

1.1.3高阶张量 4

1.2张量的变换定律 6

1.2.1坐标轴的变换 7

1.2.2一阶张量（矢量）分量的变换 8

1.2.3二阶张量分量的变换 9

1.2.4高阶张量分量的变换 11

1.2.5点坐标和点坐标乘积的变换 12

1.3张量的定义 13

1.3.1张量的定义 13

1.3.2张量与矩阵 13

1.3.3张量的类型 14

1.4二阶张量的基本特性 15

1.4.1二阶张量的示性曲面 15

1.4.2二阶示性曲面的主轴和二阶张基的主轴化 16

1.4.3在给定方向上物理性质的值 18

1.4.4示性曲面的几何性质 19

1.4.5主轴化方法 20

1.5晶体对称性对晶体物理性质的影响 22

1.5.1晶体物理性质的对称性 22

1.5.2张量的固有对称性 23

1.5.3诺埃曼原则 23

1.5.4居里原则 24

1.5.5晶体物理性质对称性与晶体对称性间的关系 25

1.5.6晶体对称性对二阶张量描述的物理性质的影响 26

1.6晶体物理坐标轴的选择规则 29

2.1.1应力的定义 30

2.1应力张量 30

第二章 晶体的弹性性质 30

2.1.2应力张量及其性质 31

2.1.3应力矢量 35

2.2应变张量 36

2.2.1晶体的形变 36

2.2.2应变张量及其性质 39

2.2.3应变张量的矩阵表示应变矩阵元的物理意义 42

2.2.4晶体的热膨胀 43

2.3胡克定律晶体的弹性常数 45

2.3.1胡克定律 45

2.3.2晶体的弹性常数胡克定律的矩阵表示 46

2.3.3晶体对称性对弹性常数的影响 49

2.3.4泊松比和弹性模量 52

2.4弹性波在晶体中的传播 53

2.4.1晶体中质点的平移运动方程 53

2.4.2克里斯托夫公式 54

2.4.3弹性波在石英晶体中的传播 57

第三章 晶体的介电、压电、热释电和铁电性质 60

3.1晶体的介电性质 60

3.1.1电极化机制 60

3.1.2各向异性电介质中P、D、E间的关系 62

3.1.3介电常数张量与晶体对称性的关系 65

3.1.4极化弛豫与介电损耗 67

3.2晶体的压电性质与电致伸缩性质 69

3.2.1正压电效应及其描述压电常数的物理意义 69

3.2.2逆压电效应及其描述 71

3.2.3压电常数与晶体对称性的关系 72

3.2.4四类边界条件与四类压电方程 77

3.2.5机电耦合系数 79

3.2.6应用示例——磷酸二氢铵（ADP）晶体的压电性质 81

3.2.7二级压电效应 83

3.2.8电致伸缩效应 84

3.2.9压电材料与应用概述 85

3.3晶体的热释电性质 87

3.3.1热释电现象与热释电系数 87

3.3.2热释电效应与晶体对称性 88

3.3.3二级热释电效应与电生热效应 89

3.3.4热释电材料与应用概述 90

3.4晶体的铁电性质 91

3.4.1铁电晶体的定义 91

3.4.2电畴 92

3.4.3铁电晶体的基本宏观特性 94

3.4.4铁电晶体的分类 97

3.4.5铁电相变与晶体对称性的关系 98

3.4.6反铁电体 100

3.4.7铁弹体 101

3.4.8铁性现象与铁性体 101

3.5晶体的光铁电性质 101

3.5.1概述 101

3.5.2反常光生伏打效应（APV？效应） 103

3.5.3光致形变效应与光致伸缩效应 106

第四章 晶体的线性光学性质 108

4.1.1晶体中光波的E、D、H、k和S的关系 109

4.1晶体中光波的结构 109

4.1.2晶体光学基本方程 111

4.1.3菲涅尔（Fresnel）波法线方程 113

4.1.4菲涅尔波射线方程 116

4.2电磁波在不同晶系晶体中的传播 118

4.2.1高级晶族（立方晶系）晶体 118

4.2.2中级晶族（三方、四方、六方晶系）晶体 118

4.2.3低级晶族（正交、单斜、三斜晶系）晶体 122

4.3晶体宏观光学性质的几何表示 122

4.3.1折射率椭球（光率体） 123

4.3.2不同晶系晶体的折射率椭球 129

4.3.3折射率曲面 135

4.3.4折射率椭球和折射率曲面的色散 139

4.3.5晶体的其它光学示性曲面 140

4.4光束通过由晶片隔开的两偏振器后的干涉 142

4.4.1平行光束垂直通过晶片后的干涉 142

4.4.2平行白色光束垂直通过晶片后的干涉 145

4.4.3聚敛光束通过晶片后的干涉（锥光干涉） 146

4.5介电张量的空间色散晶体的旋光性质 150

4.5.1旋光现象及其早期菲涅尔理论 150

4.5.2介电张量的空间色散 152

4.5.3回旋张量与回旋矢量 153

4.5.4晶体的空间色散方程 155

4.5.5有旋光性时的菲涅尔公式及其解 157

4.5.6其它相关问题 161

第五章 晶体的非线性光学性质 163

5.1概述 163

5.2非线性光学效应的一般描述 164

5.3.1二次谐波发生（SHG） 167

5.3.2二阶非线性极化系数 167

5.3二阶非线性极化系数 167

5.4位相匹配 172

5.4.1位相匹配条件 172

5.4.2单轴晶的位相匹配 174

5.4.3有效非线性光学系数 178

5.4.4双轴晶的位相匹配 184

5.4.5光孔效应和最优位相匹配 187

5.5光学混频与光学参量振荡 189

5.5.1三波混频效应 189

5.5.2光学参量放大与振荡 191

5.6三阶非线性光学效应——四波混频 192

5.7非线性光学材料概述 193

第六章 晶体在外场作用下的光学性质 199

6.1电光效应 199

6.1.1电光效应的一般描述 199

6.1.2线性电光效应（Pockels效应） 200

6.1.342m晶类的线性电光效应 204

6.1.4二次电光效应（Kerr效应） 213

6.1.5电光系数的频率关系 219

6.1.6电光材料简介 220

6.2弹光效应 222

6.2.1弹光效应的描述 222

6.2.223晶类晶体的弹光效应 224

6.3声光效应 226

6.3.1喇曼－内斯（Raman－Nath）衍射 226

6.3.2布喇格（Bragg）衍射 228

6.3.3喇曼－内斯衍射和布喇格衍射的判据 229

6.3.4弹光和声光材料简介 230

6.4热光效应 231

6.5光折变效应 232

6.5.1光折变效应的一般描述 232

6.5.2光折变材料与光折变效应应用简介 233

7.1.2晶体中弹（声）－热－电－磁诸场量间的相互作用 235

7.1.1概述 235

第七章 平衡态下晶体宏观物理性质的综合讨论 235

7.1晶体中弹（声）－热－电－磁－光等场量的相互作用 235

7.1.3光与物质的相互作用 237

7.2晶体宏观物理性质的分类 239

7.3晶体宏观物理性质的热力学综合讨论物质常数的定义 242

7.8.1不同热力学条件下晶体物理性质的区别 242

7.3.2晶体的热力学函数与状态方程物质常数的定义 243

7.3.3物质常数间的关系 245

7.3.4麦克斯韦关系式的一般形式高阶交叉耦合效应 246

7.3.5光与弹（声）－热－电－磁等场量间相互作用的描述 249

7.3.6不同效应间的内在联系 250

7.4不同热力学条件下物质常数间的关系 251

7.4.1电学短路条件下的等温与绝热弹性顺服常数 251

7.4.2电学短路条件下的机械自由与机械夹持热释电系数 252

7.4.3不同热力学条件下物质常数间的关系 252

7.4.4数量级的比较 254

附录I晶体学基本知识 255

附录Ⅱ晶体宏观物理性质与点群的关系一览表 268

附录Ⅲ晶体物理性质矩阵表 269