第三部分 光学 387
第十五章 光的干涉 387
§15-1 光学概论 387
一 从经典光学到现代光学 387
二 光的电磁理论 388
三 光波的复振幅描述 390
§15-2 光波的相干叠加 391
一 光波的叠加 391
二 相干条件 392
三 光程和光程差 393
§15-3 分波前干涉 394
一 杨氏实验 394
二 菲涅耳双面镜和劳埃德镜 397
三 干涉条纹的可见度 光源的宽度和单色性 398
§15-4 分振幅干涉 402
一 薄膜干涉原理 402
二 等倾干涉 403
三 等厚干涉 405
四 迈克耳孙干涉仪和法布里-珀罗干涉仪 406
习题 411
第十六章 光的衍射 414
§16-1 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 414
一 光的衍射现象及其分类 414
二 惠更斯-菲涅耳原理 415
一 单缝的夫琅禾费衍射 416
§16-2 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 416
二 圆孔的夫琅禾费衍射 419
三 光学仪器的分辨本领 420
§16-3 光栅 423
一 光栅的构成 423
二 光栅衍射图样 423
三 光栅衍射图样的特点 425
四 光栅光谱 426
一 X射线的发现和应用 429
§16-4 X射线在晶体上的衍射 429
二 布拉格条件 430
三 电子衍射和中子衍射 432
四 劳厄相和德拜相 432
§16-5 现代光学 434
一 光学信息处理 434
二 全息照相 437
习题 441
第十七章 光的偏振 443
§17-1 自然光和偏振光 443
一 光的偏振态 443
二 线偏振光和自然光的光强 444
§17-2 偏振光的产生和检验 444
一 二向色性和偏振片 444
二 起偏器和检偏器 445
三 光在反射和折射时的偏振玻片堆 447
四 晶体的双折射和偏振元件 448
五 椭圆偏振光和圆偏振光的获得和检验 453
§17-3 偏振光的干涉 454
一 偏振光的干涉现象 454
二 偏振光的干涉原理色偏振 455
三 光弹效应和电光效应 457
§17-4 旋光 459
一 晶体和溶液的旋光性 459
二 磁致旋光 460
习题 461
第十八章 光的吸收、散射和色散 463
§18-1 光的吸收 463
一 吸收定律 463
二 一般吸收和选择吸收 吸收光谱 464
§18-2 光的散射 466
一 光的散射现象及其分类 466
二 瑞利散射定律 467
三 散射光的强度和偏振状态 468
四 拉曼散射 469
§18-3 光的色散 472
一 光的色散 472
二 正常色散和反常色散 474
§18-4 非线性光学 475
一 非线性光学现象 475
二 非线性光学现象的解释 476
习题 477
第四部分 量子力学 479
第十九章 从经典物理学到量子力学 479
§19-1 从经典物理学到前期量子论 479
一 黑体辐射 普朗克的能量子假说 480
二 光电效应 爱因斯坦的光量子论 484
三 原子结构和原子光谱 玻尔的量子论 489
§19-2 量子力学的建立和发展 494
一 海森伯矩阵力学的提出 494
二 德布罗意波 薛定谔波动力学的提出 495
三 量子理论的发展 497
习题 499
第二十章 波函数与薛定谔方程 501
§20-1 波函数的统计诠释 501
一 概率波 501
二 统计诠释及其他物理条件对波函数提出的要求 503
§20-2 力学量的统计不确定性 505
一 不确定性原理 505
二 动量分布概率 506
三 力学量的平均值 算符的引进 508
§20-3 态叠加原理 510
一 量子态及其表象 510
二 态叠加原理 511
§20-4 薛定谔方程 514
一 薛定谔方程的引进 514
二 定域的概率守恒 516
三 定态薛定谔方程 518
§20-5 一维定态问题 519
一 无限深方势阱 离散谱 520
二 线性谐振子 523
三 方势垒的穿透 隧道效应 528
习题 532
第二十一章 力学量与本征态 535
§21-1 量子力学中的力学量 535
一 力学量用算符表达 535
二 量子力学中的哈密顿量 薛定谔方程的普遍形式 536
§21-2 本征值和本征函数 线性厄米算符 537
一 力学量算符的本征值方程 537
二 线性厄米算符 539
三 厄米算符的性质 厄米算符与力学量 542
§21-3 厄米算符的对易关系 543
一 算符的一般运算规则 对易式 543
二 量子力学的基本对易式 545
三 角动量算符各分量之间的对易式 546
§21-4 共同本征函数 547
一 不同力学量同时有确定值的条件 共同本征函数 547
二 角动量（？，？z）的共同本征函数 球谐函数 548
三 力学量完全集 本征函数的完全性 549
四 狄拉克符号 552
五 占有数表象 553
§21-5 力学量随时间的变化 守恒量与对称性 554
一 力学量平均值随时间的变化 554
二 守恒量 555
三 守恒量与对称性 556
§21-6 量子力学的基本假设 558
习题 559
第二十二章 有心力场和电磁场中的粒子 561
§22-1 粒子在有心力场中的运动 561
一 角动量守恒与力学量完全集 561
二 径向方程与能量本征值 561
一 两体问题化为单体问题 563
§22-2 氢原子的能级和能量本征函数 563
二 氢原子的径向方程和能量本征值 564
三 氢原子的能量本征函数 566
§22-3 氢原子和类氢离子的结构与性质 568
一 氢原子的能级特点及简并度 568
二 氢原子的波函数及概率分布 569
三 氢原子的电流分布与磁矩 574
四 类氢离子 577
§22-4 粒子在电磁场中的运动 577
一 有电磁场情况下的薛定谔方程 577
二 阿哈罗诺夫-玻姆效应（AB效应） 578
三 塞曼效应和帕邢-巴克效应 580
习题 583
第二十三章 自旋和全同粒子 584
§23-1 电子自旋 584
一 电子自旋假设 584
二 电子自旋态的描述 586
三 自旋算符 588
四 自旋轨道耦合 总角动量 588
五 电子自旋对正常塞曼效应的影响以及反常塞曼效应 590
六 电子顺磁共振和核磁共振 592
§23-2 全同粒子系和原子组态 593
一 全同粒子系的交换对称性 593
二 全同粒子系的波函数 泡利不相容原理 596
三 两个电子的自旋三重态和单态 正氦和仲氦 599
四 多电子原子的角动量 601
五 元素周期表 原子的电子壳层结构 602
习题 605
第二十四章 微扰论和量子跃迁 606
§24-1 定态微扰论 606
一 非简并定态微扰论 606
二 简并定态微扰论 609
§24-2 含时微扰论和量子跃迁 611
一 含时微扰论 611
二 量子跃迁和跃迁概率 612
§24-3 光的吸收和辐射 614
一 光的吸收和受激辐射 614
二 自发辐射 615
§24-4 激光的基本原理 617
一 受激辐射光放大与粒子数反转 617
二 光学共振腔 618
三 激光器和激光的应用 620
第五部分 热物理学 623
第二十五章 热力学基础 623
§25-1 热力学平衡的基本概念 623
一 热物理学概述 623
二 热力学系统的平衡态 624
三 态参量和态函数 625
四 热力学第零定律 温度 626
五 物态方程 630
一 热力学过程 632
§25-2 热力学第一定律 632
二 功 633
三 热力学第一定律 634
四 焓 635
五 热容 637
六 气体的态函数 热力学过程 638
习题 645
一 系统的微观运动状态及其描述 649
§26-1 统计物理学的基本概念 649
第二十六章 统计物理学基础 649
二 等概率假设 653
三 三类系统的分布和微观态数 655
§26-2 最概然分布 657
一 玻尔兹曼分布 657
二 玻色分布和费米分布 659
三 经典极限条件和能量连续条件 660
习题 664
二 微观态数随能量的变化 665
一 微观态数与无序度 665
第二十七章 热力学第二定律和第三定律 665
§27-1 熵 665
三 趋向热平衡 β的物理意义 667
四 熵的概念 玻尔兹曼关系 669
§27-2 热力学第二定律 670
一 可逆过程与不可逆过程 670
二 热力学第二定律的表述 672
三 过程的方向 674
四 熵变的计算 675
五 热机效率 卡诺定理 676
§27-3 自由能和自由焓 680
一 热平衡的熵判据 680
二 自由能 680
三 自由焓 682
四 开系和多元系的热力学基本方程 化学势 683
一 能斯特定理 684
§27-4 热力学第三定律 684
二 绝对零度不能达到原理 685
习题 686
第二十八章 均匀物质的统计热力学 687
§28-1 热力学函数 687
一 态函数的全微分和麦克斯韦关系 687
二 基本热力学函数的确定 689
一 热力学量的统计表达式 690
§28-2 玻尔兹曼统计 690
二 经典理想气体的热力学函数和速度分布 692
三 能量均分定理 气体的热容 696
四 固体的热容 698
§28-3 玻色统计和费米统计 701
一 热力学量的统计表达式 701
二 声子和元激发 702
三 玻色-爱因斯坦凝聚 液氦的超流动性 709
四 金属中的自由电子气体 713
五 能带论 718
六 非晶体、准晶和富勒烯 720
七 元激发和对称破缺 721
习题 723
第二十九章 相变和临界现象 726
§29-1 单元系的相变及其分类 726
一 单元复相系的平衡条件 726
二 单元复相系的平衡性质 727
三 相变的分类 732
四 液晶及其相变 734
§29-2 临界现象 735
一 气液相变的临界现象 735
二 气液相变以外的连续相变现象 737
三 相变理论的发展 739
习题 747
§30-1 输运现象和玻尔兹曼方程 748
一 气体分子运动的简化模型 748
第三十章 非平衡热力学和统计物理学 748
二 输运现象的宏观规律 752
三 输运现象的微观解释 753
四 玻尔兹曼方程 756
五 H定理 758
§30-2 耗散结构 759
一 自组织现象 759
二 开系的熵变和非平衡态 763
三 耗散结构的形成和应用 765
附录A 物理常量和数据 773
附录A.1 基本物理常量（2002年国际推荐值） 773
附录A.2 保留单位和标准值 773
附录F 几何光学的基础知识 774
附录G 概率的基本概念及运算 777
附录H 角动量算符的球面坐标表达式 779
附录I 统计物理中常用的积分 783
参考文献 785