大学物理学(第3版,A版)光学、量子物理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

张三慧编著 著

图书标签:

• 大学物理学
• 物理学
• 光学
• 量子物理
• 高等教育
• 教材
• 理工科
• 第三版
• A版
• 大学教材

店铺： 文轩网教育考试专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302167747

商品编码：25570076536

出版时间：2008-09-01

作  者:张三慧 编著 定  价:29.8 出 版 社:清华大学出版社 出版日期:2008年09月01日 页  数:305 装  帧:平装 ISBN:9787302167747 ●第4篇光学
●第22章光的干涉
●22.1杨氏双缝干涉
●22.2相干光
●22.3光的非单色性对干涉条纹的影响
●22.4光源的大小对干涉条纹的影响
●22.5光程
●22.6薄膜干涉(一)——等厚条纹
●22.7薄膜干涉(二)——等倾条纹
●22.8迈克耳孙干涉仪
●提要
●思考题
●习题
●科学家介绍托马斯·杨和菲涅耳
●第23章光的衍射
●23.1光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理
●23.2单缝的夫琅禾费衍射
●23.3光学仪器的分辨本领
●23.4细丝和细粒的衍射
●23.5光栅衍射
●部分目录

内容简介

本书是张三慧编著的《大学物理学》（第三版）下册，包括第4篇光学和第5篇量子物理。光学部分在讲了波动光学的光的干涉、衍射、偏振等规律之后，也讲了几何光学的基本知识。量子物理部分包括微观粒子的二象性、薛定谔方程（定态）、原子中的电子能态、分子的结构和能级、固体中电子的能态、量子统计的基本概念和核物理的基础知识。各部分内容均配置了适量的联系实际的例题和习题。除了基本内容外，还专题介绍了全息照相、光学信息处理、液晶、非线性光学、自由电子激光、多光子吸收、激光冷却、纳米科技等今日物理趣闻，以及几位科学家的传略。书末还列出了历年诺贝尔物理学奖获得者名录及其创新课题。本书基本内容讲解简明有序，扩展内容通俗易懂.
本书可作为高等院校的物理教材，也可以作为中学物理教师教学或其他读者自学的参考书，与本书配套的《大学物理学（第三版）学习辅导与习题解答》可帮助读者学习本书。

《大学物理学（第3版，A版）光学、量子物理》内容介绍 本书是《大学物理学（第3版，A版）》系列教材的第三卷，聚焦于光学和量子物理两大核心领域。本卷旨在为高等院校物理学及相关专业学生提供系统、深入的理论知识和前沿的理解，为他们未来在基础研究、应用开发或继续深造打下坚实的基础。本书在继承经典物理学深刻洞察的同时，充分融入了近现代物理学的革命性发展，力求在内容的严谨性、逻辑的清晰性以及思想的前瞻性之间取得最佳平衡。 第一部分：光学——光的本质与行为的探索 光学是研究光的产生、传播、性质以及与物质相互作用的学科。本部分将带领读者从宏观到微观，由经典到现代，层层深入地理解光的奥秘。 第一章 几何光学：光的直线传播与成像原理 本章从最基本的光的传播模型——几何光学出发，介绍光的直线传播定律、反射定律和折射定律。我们将探讨光的反射和折射在平面镜、球面镜和透镜中的成像规律，并通过详细的几何推导，理解各种光学系统（如照相机、显微镜、望远镜）的基本成像原理。本章还涵盖了光瞳、视场等重要概念，以及简单的光学仪器设计思路，为后续深入学习打下基础。 第二章 波动光学：光的干涉、衍射与偏振 当光的波粒二象性中的“波”的属性凸显时，几何光学便不再适用。本章将深入探讨光的波动性，介绍光的干涉现象，如杨氏双缝干涉，并分析其条件和条纹特点。我们还将学习惠更斯原理，理解光的衍射现象，并研究单缝衍射、夫琅禾费衍射等不同衍射模式。此外，本章还将阐述光的偏振现象，包括自然光、线偏振光、圆偏振光和椭偏光的产生与检测，以及偏振在光学技术中的应用。 第三章 傅立叶光学与相干光 本章将引入傅立叶变换的数学工具，将其应用于分析光的衍射和成像过程，揭示光学系统的信息传递特性。我们将学习傅立叶光学中的空间频率概念，理解光学系统的低通滤波作用。同时，本章还将介绍相干光（如激光）的产生原理、性质及其在干涉、衍射等实验中的优势，并初步探讨激光在全息术等前沿技术中的应用。 第四章 光的吸收、色散与散射 本章将进一步拓展对光的认识，研究光在介质中传播时发生的能量损耗（吸收）和频率变化（色散）。我们将区分不同类型的吸收，并理解吸收光谱的意义。在色散方面，我们将探讨正常色散与反常色散，以及它们对光脉冲传播的影响。最后，本章将介绍光的散射现象，包括瑞利散射和米氏散射，以及它们在解释天空颜色、大气光学现象等方面的作用。 第五章 光的非线性光学 随着现代光学技术的发展，光与物质的相互作用变得越来越复杂。本章将介绍非线性光学现象，如二次谐波产生、三级谐波产生、参量放大等。我们将理解当光强足够大时，介质的极化率不再是光的电场强度的线性函数，从而导致一系列新颖的光学效应。这将为读者理解光通信、激光技术以及新型光学材料的开发提供重要的理论基础。 第二部分：量子物理——微观世界的奇妙景象 量子物理是描述微观粒子（如电子、光子、原子）行为的物理学理论。本部分将引导读者穿越经典物理学的边界，进入一个充满概率、叠加和量子纠缠的全新世界。 第六章 量子论的起源：黑体辐射与光电效应 本章将回顾量子论的诞生历程，从解释经典物理学无法解决的黑体辐射问题出发，介绍普朗克的量子假说。随后，我们将深入研究光电效应，理解爱因斯坦的光量子假说，以及它如何确立了光子这一概念，有力地支持了光的粒子性。本章的讨论将为理解波粒二象性奠定基础。 第七章 波粒二象性与不确定性原理 在理解了光的波粒二象性之后，本章将进一步将这一概念推广到物质粒子。我们将介绍德布罗意的物质波假说，并通过电子衍射等实验证据来证明物质的波动性。在此基础上，我们将引入海森堡不确定性原理，理解微观粒子在测量其位置和动量时所固有的不确定性，以及这一原理对量子力学世界观的深刻影响。 第八章 量子力学的基本概念与薛定谔方程 本章将系统地介绍量子力学的基本概念，包括波函数及其统计诠释（玻恩法则）。我们将学习量子力学中的算符、本征值与本征态等核心概念。而本章的重头戏，无疑是薛定谔方程——量子力学的核心方程。我们将介绍定态薛定谔方程及其在描述简单量子系统（如一维无限深势阱、谐振子）中的应用，理解波函数如何随时间演化，以及如何通过求解薛定谔方程来获得粒子的能量和状态。 第九章 角动量量子化与原子结构 本章将聚焦于角动量在量子世界中的量子化特性。我们将介绍轨道角动量和自旋角动量，以及它们在量子力学中的描述方式。随后，我们将应用量子力学原理来解释原子的结构，包括玻尔模型的发展及其局限性，以及量子力学如何更精确地描述原子中的电子能级、轨道和原子光谱。我们还将简要介绍多电子原子体系的复杂性。 第十章 统计物理学基础与量子统计 在理解微观粒子行为的基础上，本章将引入统计物理学的概念，用以描述大量微观粒子组成的宏观系统的行为。我们将学习玻尔兹曼统计、费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计这三种主要的统计分布。我们将重点关注量子统计，理解费米子和玻色子在填充能级时的不同规则，以及它们在固体的导电性、超导电性以及玻色-爱因斯坦凝聚等现象中的作用。 第十一章 量子跃迁与原子光谱 本章将深入探讨原子在能量状态之间的跃迁过程。我们将学习受激发射和自发发射的概念，理解这些过程如何与光子相互作用，从而产生原子光谱。我们将介绍光谱线的强度、宽度和多普勒效应等影响因素。此外，本章还将初步介绍激光的产生原理，将量子跃迁的概念与宏观的光放大现象联系起来。 第十二章 量子力学在现代科技中的应用 本章将展示量子力学在现代科技中的广泛应用，帮助读者认识到量子物理理论的实践价值。我们将介绍半导体器件（如晶体管、LED）的工作原理，它们是现代电子工业的基石。此外，我们还将探讨核物理与粒子物理，介绍原子核的结构、核反应以及基本粒子的性质。最后，本章还将展望量子计算、量子通信等新兴领域，描绘量子技术未来的发展蓝图。 教学特色与目标 本书在内容编排上，力求循序渐进，从经典概念出发，逐步引入更深层次的理论。每章都配有精选的例题和习题，旨在帮助学生巩固所学知识，提升解决问题的能力。本书的语言风格力求清晰、准确，避免不必要的专业术语堆砌，同时兼具启发性，鼓励学生进行独立思考。 通过学习本书，学生将： 掌握光学中的基本定律和成像原理，能够分析和设计简单的光学系统。 理解光的波动性，掌握干涉、衍射和偏振等现象的理论和实验。 认识到经典物理学的局限性，理解量子论产生的历史背景和核心思想。 掌握量子力学的基本概念和数学形式，能够求解简单的量子力学问题。 理解波粒二象性、不确定性原理等量子物理的奇特现象。 认识到量子力学在原子结构、固体物理、核物理等领域的应用。 初步了解量子物理在现代高科技中的重要作用，为进一步学习和研究打下坚实基础。 我们希望本书能够激发读者对光学和量子物理学的浓厚兴趣，培养他们严谨的科学思维和解决实际问题的能力，为他们在未来的学术和职业生涯中取得成功提供重要的知识和思想支持。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书，它的外包装朴实无华，但内容却远超预期。在光学部分，我尤其对作者关于光的干涉和衍射的系统性阐述印象深刻。他从最基础的相干性概念讲起，层层递进，详细介绍了杨氏双缝干复、迈克耳孙干涉仪以及各种衍射现象，如夫琅禾费衍射、菲涅尔衍射等。作者在讲解时，不仅给出了严谨的数学推导，还通过丰富的示意图和实际应用例子，使得抽象的物理概念变得具体可感，让我对光的波动性有了更深刻的认识。特别是对全息术原理的介绍，作者从衍射和干涉的叠加原理出发，清晰地解释了如何记录和重建物体信息，这让我大开眼界。转向量子物理部分，这本书在对海森堡不确定性原理的讲解上，堪称经典。作者不仅仅给出不确定性关系式，而是从算符的对易关系出发，进行了严格的数学推导，并深入探讨了其物理含义，以及它在测量过程中的体现。此外，对于氢原子能级结构，作者通过求解薛定谔方程，给出了详尽的解析，并解释了量子数与能级及原子轨道形状的关系，这对于理解原子结构至关重要。这本书在理论深度和讲解的细致程度上都做得非常出色，是一部真正值得细细品味的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧确实很朴素，甚至可以说有些简陋，封面设计也谈不上有多么吸引人。然而，当我翻开它，开始阅读其中的内容时，才发现这“内在”的魅力远远超出了我对“外在”的任何预设。这本书在光学部分，对光的基本性质，比如波动性和粒子性的辩证统一，讲解得尤为透彻。作者并没有止步于概念的罗列，而是通过一系列精心设计的实验案例，将抽象的理论变得鲜活起来。例如，在讲解惠更斯原理时，作者不仅仅是给出公式，而是详细描述了水波在通过狭缝时如何衍射，以及光波为何会发生干涉，并辅以清晰的示意图，让我这个对光学略显吃力的人，也能够逐渐理解其背后的物理过程。更让我惊喜的是，在量子物理的部分，作者对薛定谔方程的引入和求解过程，展现了极高的严谨性。他没有回避数学上的复杂性，但又巧妙地通过物理图像的引导，让我能够理解方程的物理意义，而不是仅仅停留在符号游戏上。比如，在处理有限深势阱问题时，他一步步推导出束缚态能谱，并解释了能级量子化的必然性，这对于我建立对量子世界的直观认识至关重要。总的来说，这本书在理论的深度和案例的丰富度上都做得非常出色，是一本值得反复研读的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的封面并没有给我留下太深的印象，甚至有些普通。但当我真正沉浸在书中的内容时，我才意识到，外在的包装远不如其内在的乾坤来得重要。在光学部分，作者对于偏振的讲解，可以说是让我眼前一亮。他不仅从麦克斯韦方程组的角度解释了光的电磁波本质，还详细介绍了线偏振、圆偏振和椭圆偏振的形成条件和性质，并用一系列关于偏振片和双折射材料的实验，生动地展示了这些概念。特别是关于布儒斯特角的推导，作者给出了两种不同的推导方法，一种基于菲涅尔方程，另一种则更为直观，这让我从不同角度加深了对偏振现象的理解。然后，转到量子物理，这本书在对算符和本征值方程的讲解上，让我感受到了作者的功力。他并没有回避量子力学中的数学形式，而是将其与具体的物理量紧密联系，例如，通过对位置算符和动量算符的介绍，以及它们之间的对易关系，清晰地阐释了不确定性原理的由来。对于量子隧穿效应，作者也给出了详细的数学推导，并用它来解释α衰变等现象，这让我对量子世界中的“不可能”有了全新的认识。这本书的深度和广度都令人赞叹，是一部非常扎实的专业书籍。

评分☆☆☆☆☆

初次拿到这本书，感觉它像一位沉静的长者，不张扬，但蕴含着深厚的学识。在光学章节，我尤其欣赏其对光程差和相位差的讲解。作者非常细致地从几何光学过渡到波动光学，循序渐进地阐述了干涉和衍射现象的产生机制。对于双缝干涉，作者不仅推导了明暗条纹的条件，还详细分析了不同光源、不同缝宽、不同介质对干涉条纹的影响，这些细节对于理解实际光学实验至关重要。我最喜欢的是它关于菲涅尔衍射的部分，作者通过积分法和惠更斯-菲涅尔原理，非常清晰地解释了衍射的产生，并对圆形孔和障碍物的衍射图样进行了详尽的分析，这比我之前读过的其他教材更加直观和全面。而转向量子物理部分，这本书对待波函数和概率幅的处理，可谓是点睛之笔。作者并没有简单地给出概率解释，而是从微观粒子的运动规律出发，层层递进，解释了波函数为何代表了粒子在空间中出现的概率分布，以及它如何满足薛定谔方程。对于不确定性原理，作者也给出了严谨的数学推导，并结合实际例子，让我深刻体会到微观世界的奇妙和不可预测性。这本书的逻辑清晰，层层递进，非常适合想要深入理解量子力学基础的读者。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书时，我并没有抱有太高的期望，毕竟市面上相关的书籍很多。但很快，它就用其扎实的内容征服了我。在光学章节，我特别赞赏作者对光的衍射和干涉的讲解。他不仅从惠更斯原理出发，详细推导了单缝衍射和双缝干涉的条纹强度分布，还引入了更为高级的菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射的概念，并给出了相应的数学表达式。我最喜欢的是，作者通过对实际案例的分析，比如CD光盘表面的衍射，让我得以将理论知识与生活实际联系起来，这对于巩固理解非常有帮助。而进入量子物理的章节，这本书更是展现了其独特的魅力。作者对量子态的叠加原理和测量原理的讲解，清晰且富有启发性。他通过对电子自旋的实验（如斯特恩-格拉赫实验）的解读，让我深刻理解了量子态的非经典性质，以及测量过程对量子态的影响。此外，作者在介绍粒子在势阱中的运动时，对无限深势阱和有限深势阱的解法都进行了详细的阐述，并着重解释了能级量子化的物理意义，这对于建立对微观粒子的运动规律的认识至关重要。这本书的讲解风格，严谨而不失生动，是一本难得的佳作。