引言 1
第一章 狭义相对论基础 3
1-1 迈克尔逊-莫雷实验 3
一、神秘的以太 3
二、迈克尔逊-莫雷实验 5
三、对迈克尔逊-莫雷实验的分析 8
1-2 狭义相对论的基本假设 11
1-3 一些重要的相对论效应 13
一、同时性的定义及时钟校准问题 13
二、同时性的相对性 14
三、时间膨胀效应 18
四、长度收缩效应 19
五、多普勒效应 22
1-4 洛仑兹变换 相对论时空观及速度合成法则 27
一、洛仑兹变换式 29
二、用洛仑兹变换式来讨论相对论时空观 31
三、相对论速度合成法则 34
1-5 双生子佯谬 40
1-6 狭义相对论的动力学基础 45
一、相对论动力学的基本方程 相对论的质速关系式 46
二、质量和能量的关系式 53
三、相对论动量和能量的关系 59
习题 59
第二章 光的量子性 73
2-1 黑体辐射和普朗克假设 73
一、有关黑体辐射的一些基本概念 73
二、黑体辐射的实验研究 75
三、经典物理对于黑体辐射的解释及其困难 79
四、普朗克假设 黑体辐射的普朗克公式 80
2-2 爱因斯坦光子理论 光电效应 82
一、光电效应的实验研究 83
二、经典理论不能解释光电效应 86
三、爱因斯坦光子理论 87
四、光电效应方程 89
2-3 康普顿散射 90
一、康普顿散射的实验描述 90
二、康普顿散射的理论解释 92
三、几点重要附注 95
习题 95
第三章 卢瑟福-玻尔原子物理 103
3-1 有关原子的一般情况 卢瑟福的原子核式模型 103
一、原子的一般情况 104
二、卢瑟福的a粒子散射实验 105
三、卢瑟福原子模型 109
3-2 氢原子光谱的实验规律 112
一、氢原子光谱的实验规律(一)——巴尔末公式 112
二、氢原子光谱的实验规律(二)——广义巴尔末公式 114
3-3 玻尔的氢原子理论 115
一、经典物理学对氢原子问题的处理及其遇到的严重困难 116
二、玻尔假设 117
三、玻尔的氢原子理论 119
四、氢原子的能级和光谱 122
3-4 原子能级存在的实验证据——夫兰克-赫芝实验 124
3-5 索末菲椭圆轨道理论 角动量量子数 127
一、索末菲量子化条件及其处理 128
二、椭圆轨道情况下氢原子的能量 130
三、椭圆轨道形状与量子数n和n？的关系 131
3-6 史忒恩-盖拉赫实验 空间量子化电子自旋 133
一、电子轨道运动的磁矩 133
二、史忒恩-盖拉赫实验 空间量子化 135
三、电子自旋 电子状态的描述 138
3-7 玻尔理论的地位和局限性 139
习题 139
4-1 物质的波粒二象性 146
一、光的波粒二象性 146
第四章 量子力学初步 146
二、德布罗意假设 147
三、德布罗意假设的实验验证 149
4-2 测不准关系 153
一、由电子衍射实验估计电子位置及动量的精度 153
二、海森堡测不准关系式 154
三、测不准关系的意义 155
4-3 波函数的物理意义 157
一、自由粒子的波函数 158
二、波函数的物理意义 159
三、波函数的标准化条件 161
4-4 薛定谔方程 162
一、薜定谔方程的建立 163
二、定态薜定谔方程 165
三、连续性方程和守恒定律 166
四、经典力学和量子力学粗略比较 169
4-5 一维无限深势阱 170
一、势阱描述 170
二、薜定谔方程及其求解 171
三、用标准化条件确定A，，δ 172
四、能量量子化 173
五、用驻波法求解-维无限深势阱问题 175
4-6 一维势垒 隧道效应 176
一、势垒描述 176
二、薜定谔方程 177
三、标准化条件的应用 178
四、反射率和透射率 179
五、隧道效应 180
六、任意形状的势垒 182
4-7 泡利原理 元素周期表 183
一、泡利原理 壳层结构 184
习题 187
二、元素周期表 187
第五章 激光 197
5-1 原子的激发和辐射 激光原理 197
一、原子在各能态的分布 197
二、原子的自发辐射 199
三、受激辐射和受激吸收 202
四、激光原理 206
一、氦-氖激光器的结构 210
5-2 氦-氖激光器 210
二、氦-氖激光器的能级结构 211
三、氦-氖激光器的工作原理 212
四、光放大 214
5-3 激光应用简介 216
一、激光应用简介 216
二、一些激光器件 217
习题 217
6-1 固体的类型和结构 221
第六章 固体概论 221
一、离子键型晶体 222
二、共价键型晶体 223
三、金属键型晶体 223
6-2 金属中的自由电子气体及导电性 224
一、金属中的自由电子气体理论 224
二、金属的导电性 227
三、超导性 231
6-3 固体的能带理论 235
一、固体的能带理论 235
二、能带中电子的分布 242
三、电子在能带中的运动 绝缘体、导体和半导体 243
6-4 半导体物理及半导体器件简介 246
一、半导体物理学简介 246
二、半导体的结 251
三、半导体器件 255
习题 255