近代物理及物理学在现代科学技术中的应用

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前言 3

常用物理常量表 5

第五篇近代物理基础 6

第一章狭义相对论基础 7

§1. 1 经典时空观与伽里略变换式 7

§1. 2 经典时空观的困难与狭义相对论的基本原理 10

§1. 3 相对论的时空特性 13

§1. 4 洛伦兹变换式 21

§1. 5 相对论的速度加法公式 25

§1. 6 光的多普勒效应 27

§1. 7 动力学基本方程 29

§1. 8 相对论能量 35

内容提要 40

思考题 42

习题 45

第二章量子物理基础 49

§2. 1 普朗克量子假设 49

§2. 2 光子理论和光电效应 52

§2. 3 康普顿效应 60

§2. 4 玻尔的氢原子理论 66

§2. 5 波粒二象性 73

§2. 6 波函数 79

§2. 7 不确定关系 81

§2. 8 薛定谔方程 85

§2. 9 一维无限深势阱中的粒子 87

§2.10 量子力学对核外电子的描述 95

§2. 11 原子的壳层结构 101

内容提要 104

思考题 106

习题 108

第三章超声波 113

§3 .1 声波 113

§3 .2 超声波的传播特性 120

§3 .3 超声的作用 124

§3 .4 超声的发生 126

§3 .5 超声的测量 129

§3 .6 超声无损探伤 133

§3 .7 超声加工 136

§3 .8 超声清洗和超声焊接 139

习题 140

第四章工业无损检测 145

§4 .1 射线无损检测 146

§4 .2 光学检测 153

§4 .3 磁粉检测 164

§4 .4 液体渗透检测 169

§4 .5 超声波检测 174

习题 179

第五章传感器技术 181

§5 .1 概述 181

§5 .2 光学传感器 186

§5 .3 温度传感器 197

§5 .4 压力传感器 202

§5 .5 磁传感器 208

§5 .6 气体传感器 216

第六章光纤技术及应用 223

§6 .1 迅速发展中的光纤技术 223

§6 .2 光纤 226

§6 .3 光纤技术用光源和光探测器 238

§6 .4 光纤传感技术 244

§6 .5 主动光纤和光纤放大技术 253

习题 260

第七章激光 262

§7 .1 光放大和粒子数反转 262

§7 .2 激光的产生 269

§7 .3 激光器 274

§7 .4 激光的特点 281

§7 .5 激光的应用 282

§7 .6 光学全息 288

习题 291

第八章半导体 295

§8 .1 晶体的结构 295

§8 .2 晶格的振动光散射 297

§8 .3 固体的能带结构 302

§8 .4 导体、绝缘体和半导体 304

§8 .5 本征半导体和杂质半导体 309

§8 .6 半导体的电导率 311

§8 .7 P N 结 317

§8 .8 P N 结击穿 322

习题 326

第九章超导电性 328

§9. 1 超导体的基本电磁学性质 328

§9. 2 超导电性的物理图象 337

§9. 3 约瑟夫森效应 342

§9. 4 高温超导体 352

§9. 5 超导电性的应用 354

习题 355

第十章扫描隧道显微镜 357

§10. 1 显微学 357

§10. 2 扫描隧道显微镜 360

§10. 3 STM 在现代科学技术中的应用 375

习题 385

习题答案 386