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