第三部分 光学 389
第十五章 光的干涉 389
15-1 光学概论 389
一 从经典光学到现代光学 389
二 光的电磁理论 390
三 光波的复振幅描述 392
15-2 光波的相干叠加 393
一 光波的叠加 393
二 相干条件 395
三 光程和光程差 395
15-3 分波前干涉 396
一 杨氏实验 396
二 菲涅耳双面镜和劳埃德镜 399
三 干涉条纹的可见度 光源的宽度和单色性 399
15-4 分振幅干涉 404
一 薄膜干涉原理 404
二 等倾干涉 406
三 等厚干涉 407
四 迈克耳孙干涉仪和法布里－珀罗干涉仪 409
习题 414
第十六章 光的衍射 417
16-1 光的衍射现象和惠更斯－菲涅耳原理 417
一 光的衍射现象及其分类 417
二 惠更斯－菲涅耳原理 418
16-2 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 419
一 单缝的夫琅禾费衍射 419
二 圆孔的夫琅禾费衍射 422
三 光学仪器的分辨本领 423
16-3 光栅 426
一 光栅的构成 426
二 光栅衍射图样 427
三 光栅衍射图样的特点 429
四 光栅光谱 430
16-4 X射线在晶体上的衍射 433
一 X射线的发现和应用 433
二 布拉格条件 434
三 电子衍射和中子衍射 435
四 劳厄相和德拜相 436
16-5 现代光学 438
一 全息照相 438
二 傅里叶光学 光学信息处理 442
习题 445
第十七章 光的偏振 448
17-1 自然光和偏振光 448
一 光的偏振态 448
二 自然光 449
三 线偏振光 马吕斯定律 449
四 部分偏振光 450
五 椭圆偏振光和圆偏振光 451
17-2 偏振光的产生和检验 453
一 光在反射和折射时的偏振 玻片堆 453
二 二向色性和偏振片 454
三 晶体的双折射和偏振元件 455
四 偏振光的获得和检验 460
17-3 偏振光的干涉 461
一 偏振光的干涉现象 461
二 偏振光的干涉原理 色偏振 462
三 光弹效应和电光效应 463
17-4 旋光 465
一 晶体和溶液的旋光性 465
二 磁致旋光 467
习题 467
第十八章 光的吸收、散射和色散 470
18-1 光的吸收 470
一 吸收定律 470
二 一般吸收和选择吸收 吸收光谱 471
18-2 光的散射 473
一 光的散射现象及其分类 473
二 瑞利散射定律 475
三 散射光的强度和偏振状态 475
四 拉曼散射 477
18-3 光的色散 479
一 光的色散 棱镜光谱仪 479
二 正常色散和反常色散 482
18-4 非线性光学 483
一 非线性光学现象 483
二 非线性光学现象的解释 484
习题 486
第四部分 量子力学 487
第十九章 从经典物理学到量子力学 487
19-1 从经典物理学到前期量子论 487
一 黑体辐射 普朗克的能量子假说 488
二 光电效应 爱因斯坦的光量子论 492
三 原子结构和原子光谱 玻尔的量子论 498
19-2 量子力学的建立和发展 503
一 海森伯矩阵力学的提出 503
二 德布罗意波 薛定谔波动力学的提出 504
三 量子理论的发展 506
习题 509
第二十章 波函数与薛定谔方程 512
20-1 波函数的统计诠释 512
一 概率波 512
二 统计诠释及其他物理条件对波函数提出的要求 514
三 概率的基本概念及运算 516
20-2 力学量的统计不确定性 518
一 不确定性原理 518
二 动量分布概率 519
三 力学量的平均值 算符的引进 521
20-3 态叠加原理 524
一 量子态及其表象 524
二 态叠加原理 525
20-4 薛定谔方程 527
一 薛定谔方程的引进 527
二 定域的概率守恒 529
三 定态薛定谔方程 531
20-5 一维定态问题 533
一 无限深方势阱 离散谱 533
二 线性谐振子 536
三 方势垒的穿透 隧道效应 539
习题 546
第二十一章 力学量与本征态 549
21-1 量子力学中的力学量 549
一 力学量用算符表达 549
二 经典分析力学中的哈密顿量 551
三 量子力学中的哈密顿量 薛定谔方程的普遍形式 555
21-2 本征值和本征函数 线性厄米算符 556
一 力学量算符的本征值方程 556
二 线性厄米算符 558
三 厄米算符的性质 厄米算符与力学量 560
21-3 厄米算符的对易关系 562
一 算符的一般运算规则和对易式 562
二 量子力学的基本对易式 564
三 角动量算符各分量之间的对易式 565
21-4 共同本征函数 567
一 不同力学量同时有确定值的条件和共同本征函数 567
二 角动量（？2，？z）的共同本征函数 球谐函数 567
三 力学量完全集和本征函数的完全性 569
四 狄拉克符号 571
五 占有数表象 572
21-5 力学量随时间的变化 守恒量与对称性 574
一 力学量平均值随时间的变化 574
二 守恒量 576
三 守恒量与对称性 577
21-6 量子力学的基本假设 580
习题 581
第二十二章 有心力场和电磁场中的粒子 583
22-1 粒子在有心力场中的运动 583
一 角动量守恒与力学量完全集 583
二 径向方程与能量本征值 583
22-2 氢原子的能级和能量本征函数 585
一 两体问题化为单体问题 585
二 氢原子的径向方程和能量本征值 586
三 氢原子的能量本征函数 589
22-3 氢原子和类氢离子的结构与性质 591
一 氢原子的能级特点及简并度 591
二 氢原子波函数及概率的分布 592
三 氢原子的电流分布与磁矩 598
四 类氢离子 601
22-4 粒子在电磁场中的运动 601
一 有电磁场情况下的薛定谔方程 601
二 A-B效应 603
三 正常塞曼效应 605
习题 607
第二十三章 自旋和全同粒子 609
23-1 电子自旋 609
一 电子自旋假设 609
二 电子自旋态的描述 612
三 自旋算符与泡利矩阵 613
四 自旋轨道耦合 总角动量 615
五 电子自旋对正常塞曼效应的影响以及反常塞曼效应 616
六 电子顺磁共振和核磁共振 618
23-2 全同粒子系和原子组态 620
一 全同粒子系的交换对称性 620
二 全同粒子系的波函数 泡利不相容原理 622
三 两个电子的自旋三重态和单态 正氦和仲氦 625
四 元素周期表 原子的电子壳层结构 628
习题 631
第二十四章 微扰论和量子跃迁 633
24-1 定态微扰论 633
一 非简并定态微扰论 633
二 简并定态微扰论 636
24-2 含时微扰论和量子跃迁 638
一 含时微扰论 638
二 量子跃迁和跃迁概率 640
24-3 光的吸收和辐射 641
一 光的吸收和受激辐射 641
二 电偶极辐射的选择定则 643
三 自发辐射 644
24-4 激光的基本原理 645
一 受激辐射光放大与粒子数反转 645
二 光学共振腔 647
三 激光的纵模 648
四 激光器和激光的应用 650
第五部分 热物理学 652
第二十五章 热力学基础 652
25-1 热力学平衡的基本概念 652
一 热物理学概述 652
二 热力学系统的平衡态 653
三 态参量和态函数 654
四 热力学第零定律 温度 655
五 物态方程 658
25-2 热力学第一定律 662
一 热力学过程 662
二 功 662
三 热力学第一定律 663
四 焓 665
五 热容 666
六 气体的态函数和热力学过程 667
习题 675
第二十六章 统计物理学基础 679
26-1 统计物理学的基本概念 679
一 系统的微观运动状态及其描述 679
二 等概率假设 681
三 三类系统的分布和微观态数 683
26-2 最概然分布 687
一 玻耳兹曼分布 688
二 玻色分布和费米分布 689
三 经典极限条件和能量连续条件 690
习题 695
第二十七章 热力学第二定律和第三定律 696
27-1 熵 696
一 微观态数与无序度 696
二 微观态数随能量的变化 696
三 趋向热平衡及β的物理意义 698
四 熵的概念 700
27-2 热力学第二定律 702
一 可逆过程与不可逆过程 702
二 热力学第二定律的表述 703
三 过程的方向 706
四 熵变的计算 706
五 热机效率和卡诺定理 707
27-3 自由能和吉布斯函数 711
一 热平衡的熵判据 711
二 自由能 712
三 吉布斯函数 713
四 开系和多元系的热力学基本方程 化学势 713
27-4 热力学第三定律 714
一 能斯特定理 714
二 绝对零度不能达到原理 715
习题 716
第二十八章 均匀物质的统计热力学 718
28-1 热力学函数 718
一 态函数的全微分和麦克斯韦关系 718
二 基本热力学函数的确定 720
28-2 玻耳兹曼统计 722
一 热力学量的统计表达式 722
二 经典理想气体的热力学函数和速度分布 724
三 能量均分定理 气体的热容 727
四 固体的热容 729
28-3 玻色统计和费米统计 732
一 热力学量的统计表达式 732
二 声子和元激发 734
三 玻色－爱因斯坦凝聚 液氦的超流动性 740
四 金属中的自由电子气体 745
五 能带论 749
六 非晶体、准晶和富勒烯 751
七 元激发和对称破缺 753
习题 756
第二十九章 相变和临界现象 758
29-1 单元系的相变及其分类 758
一 单元复相系的平衡条件 758
二 单元复相系的平衡性质 759
三 相变的分类 763
四 液晶及其相变 765
29-2 临界现象 766
一 气液相变的临界现象 766
二 气液相变以外的连续相变现象 768
三 相变理论的发展 771
习题 779
第三十章 非平衡热力学和统计物理学 780
30-1 输运现象和玻耳兹曼方程 780
一 气体分子运动的简化模型 780
二 输运现象 783
三 玻耳兹曼方程 788
四 H定理 790
30-2 耗散结构 791
一 自组织现象 791
二 开系的熵变和非平衡态 795
三 耗散结构的形成和应用 798
附录 803
附表1 基本物理常量1986年的推荐值 803
附表2 保留单位和标准值 803