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第一章 引言1

1.1 电磁波谱1

作者前言1

1.2 光波和光子的历史2

第二章 麦克斯韦方程组和电磁波9

2.1 麦克斯韦方程组10

2.2 电磁波的存在13

2.3 真空中平面电磁波的能流22

2.4 平面电磁波在电介质和导体媒质中的传播24

2.5 电磁波在界面上的反射27

2.6 辐射压强35

习题38

3.1 电磁波的产生40

第三章 电磁波的产生和相互作用的经典处理40

3.1.1 电势φ和矢势A42

3.1.2 振荡电偶极子的辐射46

3.1.3 磁偶极辐射和电四极辐射50

3.1.4 加速电荷的辐射52

3.1.5 同步加速器辐射54

3.1.6 轫致辐射59

3.1.7 “经典”原子的辐射60

3.1.8 切伦科夫辐射64

3.2 折射66

3.2.1 自由电子气体67

3.2.2 “经典”原子气体71

3.2.3 在液体和固体中的折射75

3.2.4 在各向异性介质中的传播77

3.2.5 非线性效应81

习题84

第四章 量子概念的引入86

4.1 处于热平衡的辐射86

4.2 爱因斯坦A和B系数95

4.3 跃迁几率的计算102

4.4 选择定则107

4.4.1 原子态的角动量和宇称108

4.4.2 在电偶极跃迁中，与光子有关的角动量和宇称110

4.4.3 电偶极子跃迁的选择定则114

4.5 光学禁止跃迁116

习题123

5.1 什么是相干性125

第五章 相干性125

5.2 时间相干性和空间相干性130

5.3 相干性的测量134

5.4 来自实际光源的光的相干性139

5.4.1 来自小的或远的光源的光的空间相干性139

5.4.2 时间相干性144

5.4.3 相干性体积144

5.5 强度相互关系147

5.5.1 混沌的光148

5.5.2 光子相互关系151

习题155

第六章 激光156

6.1 简单的两能级系统158

6.2 多能级系统169

6.2.1 红宝石激光器170

6.3 能级宽度和模式选择173

6.4 特殊的微波激射器和激光器183

6.4.1 氨微波激射器185

6.4.2 气体放电激光器187

6.4.3 染料激光器191

6.4.4 半导体激光器196

习题199

第七章 激光的性质和应用201

7.1 激光的性质201

7.1.1 谱线的宽度201

7.1.2 方向性205

7.1.3 相干性207

7.1.4 短脉冲的产生208

7.2 激光技术和应用211

7.2.1 倍频212

7.2.2 无多普勒效应光谱学213

7.2.3 全息照相218

7.2.4 通讯223

7.2.5 距离和速度的测量225

习题227

第八章 电磁辐射的散射和吸收228

8.1 自由电子对电磁辐射的散射229

8.1.1 汤姆孙散射230

8.1.2 康普顿散射233

8.2.1 瑞利散射238

8.2 由原子和分子所引起的辐射的散射和吸收238

8.2.2 非弹性散射和吸收241

8.2.3 喇曼散射243

8.2.4 光电效应246

8.2.5 粒子对产生250

8.3 辐射被固体与液体吸收和散射254

8.3.1 布里渊散射254

8.3.2 光电导和光发射257

习题264

第九章 电磁辐射的探测265

9.1 红外辐射的探测266

9.1.1 测辐射热器和温差电偶266

9.1.2 光导探测器269

9.2.1 光电发射探测器271

9.2 可见辐射的探测271

9.2.2 照相术和静电复印274

9.3 紫外线、X射线和γ射线的探测276

9.3.1 气体电离计数器276

9.3.2 闪烁探测器284

9.3.3 半导体探测器297

9.3.4 切伦科夫簇射探测器301

习题301

附录A 矢量计算中的部分常用公式303

附录B 光子的诞生306

附录C 辐射场的量子力学处理311

附录D 参考读物324

附录E 部分习题的答案327

附录F 基本物理常数和转换因子335