第二十一章 激光及其应用 1
21-1 光和物质的相互作用 1
一 受激吸收 1
二 受激辐射 3
三 自发辐射 4
四 受激吸收、受激辐射和自发辐射的关系 6
五 粒子数反转 7
六 光的放大 8
21-2 粒子数反转的实现及光振荡 10
一 粒子数反转的实现 10
二 光振荡与光学谐振腔 12
三 光振荡的阈值条件 15
21-3 激光的模式 17
一 纵模 18
二 横模 20
21-4 激光器 23
一 红宝石激光器 23
二 掺钕钇铝石榴石（Nd+3：YAG）激光器 25
三 He-Ne激光器 26
四 氩离子激光器 30
五 二氧化碳激光器 32
21-5 激光的性质与应用 34
一 激光的性质 34
二 激光的应用 35
21-6 全息照相 39
一 全息照相的基本过程 39
二 全息照相的主要特点 40
三 全息照相的基本原理 40
四 全息照相的应用 45
第二十二章 热辐射与红外技术 48
22-1 红外辐射度量学基础 48
一 基本辐射量 49
二 朗伯辐射源及朗伯余弦定律 52
22-2 热辐射的基本定律 54
一 黑体辐射的基本定律 54
二 基尔霍夫定律 56
三 黑体辐射定律的推论 57
四 实际物体的热辐射 58
五 红外辐射源 61
22-3 红外辐射的传输 63
一 辐射在传输媒质中的衰减 63
二 红外辐射在大气中的传输 64
三 红外辐射在凝聚态媒质中的传播 70
22-4 红外探测器 70
一 红外探测器的特性参数 70
二 红外探测器的种类 73
三 红外成像器件 76
22-5 红外技术的应用 79
一 利用红外技术检测温度 80
二 红外遥感技术 81
三 红外技术在军事上的应用 82
四 红外技术在工农业生产中的应用 83
第二十三章 固体能带理论和半导体 86
23-1 晶态固体 86
一 物质的态 86
二 晶态固体 87
三 晶体的结合力 88
23-2 晶体中的电子状态——能带理论 91
一 周期性势场 91
二 金属中的自由电子模型 93
三 能级密度 95
四 费米－狄拉克分布 98
五 周期势场中电子的运动 99
23-3 导体绝缘体半导体 103
23-4 本征半导体与杂质半导体 107
23-5 载流子性质 110
一 电子和空穴的统计分布 110
二 电导率 112
三 霍耳效应 113
四 有效质量 114
23-6 半导体的基本性质及应用 115
一 电导率的温度效应与光电导效应 115
二 温差电效应 117
23-7 p-n结 118
一 p-n结的整流作用 119
二 p-n结的光电效应 121
三 晶体三极管及其放大作用 122
第二十四章 核能及其应用 124
24-1 核反应 124
一 核反应 124
二 核反应过程中的守恒定律 126
24-2 重核的裂变及其应用 127
一 重核的裂变 127
二 裂变的链式反应 131
三 裂变链式反应的控制 132
四 原子弹 133
五 核反应堆 137
24-3 轻核的聚变及其应用 140
一 轻核的聚变 140
二 恒星的能源 142
三 氢弹 143
四 聚变反应的控制 145
24-4 射线对物质的作用 147
一 α射线对物质的作用 147
二 β射线对物质的作用 148
三 γ射线对物质的作用 149
24-5 射线对人体的影响及其防护 151
一 射线对人体的影响 151
二 辐射剂量 153
三 辐射的生物效应 154
四 辐射的防护 155
24-6 放射现象的应用 158
一 示踪原子的应用 158
二 放射性衰变规律的应用 159
三 射线的直接应用 159
第二十五章 广义相对论简介 160
25-1 等价原理 160
一 引力质量和惯性质量 160
二 等价原理 161
三 局域惯性系 162
25-2 弯曲的时空 164
一 四维时空 164
二 光线在引力场中的弯曲 164
三 弯曲的时空 165
四 光线在太阳引力场中的弯曲 166
25-3 时空度规 168
一 非欧几何 168
二 时空度规 172
三 短程线 174
25-4 爱因斯坦引力场方程 175
一 引力场方程 175
二 史瓦西度规 176
三 引力场中的时空度量 180
四 引力红移 180
五 雷达回波延迟 182
25-5 引力坍缩与黑洞 183
一 引力坍缩 183
二 黑洞 184
25-6 引力波 187
第二十六章 宇宙学简介 191
26-1 宇宙的膨胀 192
26-2 宇宙膨胀动力学 197
一 宇宙膨胀动力学 197
二 宇宙的平均质量密度 200
26-3 相对论宇宙学 201
一 牛顿的绝对时空观与相对论时空观 201
二 罗伯逊－沃克尔度规 202
三 R（t）的动力学 204
26-4 宇宙的年龄和范围 205
一 宇宙的年龄 205
二 天体的年龄 206
三 宇宙的范围 208
26-5 宇宙的演化 208
一 宇宙的演化 208
二 真空的相变 210
三 微波背景辐射 211
四 氦的丰度 216
26-6 引力与量子 217