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第一章 引言 1

1.1 电磁波谱 1

作者前言 1

1.2 光波和光子的历史 2

第二章 麦克斯韦方程组和电磁波 9

2.1 麦克斯韦方程组 10

2.2 电磁波的存在 13

2.3 真空中平面电磁波的能流 22

2.4 平面电磁波在电介质和导体媒质中的传播 24

2.5 电磁波在界面上的反射 27

2.6 辐射压强 35

习题 38

3.1 电磁波的产生 40

第三章 电磁波的产生和相互作用的经典处理 40

3.1.1 电势φ和矢势A 42

3.1.2 振荡电偶极子的辐射 46

3.1.3 磁偶极辐射和电四极辐射 50

3.1.4 加速电荷的辐射 52

3.1.5 同步加速器辐射 54

3.1.6 轫致辐射 59

3.1.7 “经典”原子的辐射 60

3.1.8 切伦科夫辐射 64

3.2 折射 66

3.2.1 自由电子气体 67

3.2.2 “经典”原子气体 71

3.2.3 在液体和固体中的折射 75

3.2.4 在各向异性介质中的传播 77

3.2.5 非线性效应 81

习题 84

第四章 量子概念的引入 86

4.1 处于热平衡的辐射 86

4.2 爱因斯坦A和B系数 95

4.3 跃迁几率的计算 102

4.4 选择定则 107

4.4.1 原子态的角动量和宇称 108

4.4.2 在电偶极跃迁中，与光子有关的角动量和宇称 110

4.4.3 电偶极子跃迁的选择定则 114

4.5 光学禁止跃迁 116

习题 123

5.1 什么是相干性 125

第五章 相干性 125

5.2 时间相干性和空间相干性 130

5.3 相干性的测量 134

5.4 来自实际光源的光的相干性 139

5.4.1 来自小的或远的光源的光的空间相干性 139

5.4.2 时间相干性 144

5.4.3 相干性体积 144

5.5 强度相互关系 147

5.5.1 混沌的光 148

5.5.2 光子相互关系 151

习题 155

第六章 激光 156

6.1 简单的两能级系统 158

6.2 多能级系统 169

6.2.1 红宝石激光器 170

6.3 能级宽度和模式选择 173

6.4 特殊的微波激射器和激光器 183

6.4.1 氨微波激射器 185

6.4.2 气体放电激光器 187

6.4.3 染料激光器 191

6.4.4 半导体激光器 196

习题 199

第七章 激光的性质和应用 201

7.1 激光的性质 201

7.1.1 谱线的宽度 201

7.1.2 方向性 205

7.1.3 相干性 207

7.1.4 短脉冲的产生 208

7.2 激光技术和应用 211

7.2.1 倍频 212

7.2.2 无多普勒效应光谱学 213

7.2.3 全息照相 218

7.2.4 通讯 223

7.2.5 距离和速度的测量 225

习题 227

第八章 电磁辐射的散射和吸收 228

8.1 自由电子对电磁辐射的散射 229

8.1.1 汤姆孙散射 230

8.1.2 康普顿散射 233

8.2.1 瑞利散射 238

8.2 由原子和分子所引起的辐射的散射和吸收 238

8.2.2 非弹性散射和吸收 241

8.2.3 喇曼散射 243

8.2.4 光电效应 246

8.2.5 粒子对产生 250

8.3 辐射被固体与液体吸收和散射 254

8.3.1 布里渊散射 254

8.3.2 光电导和光发射 257

习题 264

第九章 电磁辐射的探测 265

9.1 红外辐射的探测 266

9.1.1 测辐射热器和温差电偶 266

9.1.2 光导探测器 269

9.2.1 光电发射探测器 271

9.2 可见辐射的探测 271

9.2.2 照相术和静电复印 274

9.3 紫外线、X射线和γ射线的探测 276

9.3.1 气体电离计数器 276

9.3.2 闪烁探测器 284

9.3.3 半导体探测器 297

9.3.4 切伦科夫簇射探测器 301

习题 301

附录A 矢量计算中的部分常用公式 303

附录B 光子的诞生 306

附录C 辐射场的量子力学处理 311

附录D 参考读物 324

附录E 部分习题的答案 327

附录F 基本物理常数和转换因子 335