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光学3

第1章 光学导言3

1.1 光学发展简史3

1.2 波动的数学描述8

1.3 费马原理12

习题16

第2章 光的干涉18

2.1 概述18

2.2 光波的叠加和干涉19

2.3 分波前干涉——杨氏干涉实验24

2.4 其他分波前干涉装置30

2.5 分振幅干涉——薄膜干涉的一般问题32

2.6 等倾干涉35

2.7 等厚干涉38

2.8 薄膜干涉应用举例41

2.9 迈克耳孙干涉仪和马赫-曾德尔干涉仪43

2.10 光场的空间相干性和时间相干性45

习题49

第3章 光的射线53

3.1 衍射现象53

3.2 惠更斯-菲涅耳原理55

3.3 夫琅禾费单缝衍射56

3.4 夫琅禾费圆孔衍射和光学仪器的分辨本领62

3.5 衍射光栅65

3.6 X射线衍射75

3.7 全息术原理77

3.8 相衬显微镜81

3.9 纹影法83

3.10 傅里叶光学大意84

习题98

第4章 光的偏振102

4.1 自然光和偏振光102

4.2 起偏振器与检偏振器 马吕斯定律107

4.3 反射和折射时的偏振109

4.4 散射光的偏振111

4.5 双折射现象113

4.6 惠更斯作图法115

4.7 偏振棱镜119

4.8 波片和补偿器121

4.9 偏振光的干涉125

4.10 人为双折射130

4.11 旋光性132

习题136

近代物理143

引言143

5.1 狭义相对论以前的力学和时空观145

第5章 相对论145

5.2 电磁场理论建立后呈现的新局面149

5.3 爱因斯坦的假设与洛伦兹变换153

5.4 相对论的时空观157

5.5 相对论多普勒效应165

5.6 相对论速度变换公式168

5.7 狭义相对论中的质量、能量和动量169

5.8 广义相对论简介175

习题182

第6章 量子物理基础186

6.1 黑体辐射和普朗克的量子假设186

6.2 光电效应和爱因斯坦的光子理论194

6.3 康普顿效应197

6.4 玻尔的氢原子理论202

6.5 微观粒子的波动性210

6.6 波粒二象性分析214

6.7 不确定关系220

6.8 波函数和概率幅226

6.9薛定谔方程229

6.10 薛定谔方程应用举例233

习题245

第7章 原子和分子248

7.1 概述248

7.2 氢原子的能级和波函数249

7.3 电子自旋256

7.4 泡利原理和原子的电子壳层结构258

7.5 激光原理265

7.6 分子的能级和分子光谱272

7.7 分子键联274

第8章 原子核279

8.1 概述279

8.2 原子核的组成和基本性质280

8.3 核力283

8.4 核结构模型286

8.5 核的放射性衰变288

8.6 核反应295

8.7 核裂变和核聚变296

第9章 粒子和宇宙301

9.1 概述301

9.2 相互作用与粒子分类303

9.3 粒子的基本性质305

9.4 夸克模型308

9.5 宇宙膨胀与大爆炸312

9.6 宇宙结局与暗物质315

附录318

附录A 基本物理常量318

附录B 元素周期表319

习题答案320