大學物理學(第3版,A版)光學、量子物理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張三慧編著 著

圖書標籤:

• 大學物理學
• 物理學
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• 理工科
• 第三版
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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302167747

商品編碼：25570076536

齣版時間：2008-09-01

作  者:張三慧 編著 定  價:29.8 齣 版 社:清華大學齣版社 齣版日期:2008年09月01日 頁  數:305 裝  幀:平裝 ISBN:9787302167747 ●第4篇光學
●第22章光的乾涉
●22.1楊氏雙縫乾涉
●22.2相乾光
●22.3光的非單色性對乾涉條紋的影響
●22.4光源的大小對乾涉條紋的影響
●22.5光程
●22.6薄膜乾涉(一)——等厚條紋
●22.7薄膜乾涉(二)——等傾條紋
●22.8邁剋耳孫乾涉儀
●提要
●思考題
●習題
●科學傢介紹托馬斯·楊和菲涅耳
●第23章光的衍射
●23.1光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理
●23.2單縫的夫琅禾費衍射
●23.3光學儀器的分辨本領
●23.4細絲和細粒的衍射
●23.5光柵衍射
●部分目錄

內容簡介

本書是張三慧編著的《大學物理學》（第三版）下冊，包括第4篇光學和第5篇量子物理。光學部分在講瞭波動光學的光的乾涉、衍射、偏振等規律之後，也講瞭幾何光學的基本知識。量子物理部分包括微觀粒子的二象性、薛定諤方程（定態）、原子中的電子能態、分子的結構和能級、固體中電子的能態、量子統計的基本概念和核物理的基礎知識。各部分內容均配置瞭適量的聯係實際的例題和習題。除瞭基本內容外，還專題介紹瞭全息照相、光學信息處理、液晶、非綫性光學、自由電子激光、多光子吸收、激光冷卻、納米科技等今日物理趣聞，以及幾位科學傢的傳略。書末還列齣瞭曆年諾貝爾物理學奬獲得者名錄及其創新課題。本書基本內容講解簡明有序，擴展內容通俗易懂.
本書可作為高等院校的物理教材，也可以作為中學物理教師教學或其他讀者自學的參考書，與本書配套的《大學物理學（第三版）學習輔導與習題解答》可幫助讀者學習本書。

《大學物理學（第3版，A版）光學、量子物理》內容介紹 本書是《大學物理學（第3版，A版）》係列教材的第三捲，聚焦於光學和量子物理兩大核心領域。本捲旨在為高等院校物理學及相關專業學生提供係統、深入的理論知識和前沿的理解，為他們未來在基礎研究、應用開發或繼續深造打下堅實的基礎。本書在繼承經典物理學深刻洞察的同時，充分融入瞭近現代物理學的革命性發展，力求在內容的嚴謹性、邏輯的清晰性以及思想的前瞻性之間取得最佳平衡。 第一部分：光學——光的本質與行為的探索 光學是研究光的産生、傳播、性質以及與物質相互作用的學科。本部分將帶領讀者從宏觀到微觀，由經典到現代，層層深入地理解光的奧秘。 第一章 幾何光學：光的直綫傳播與成像原理 本章從最基本的光的傳播模型——幾何光學齣發，介紹光的直綫傳播定律、反射定律和摺射定律。我們將探討光的反射和摺射在平麵鏡、球麵鏡和透鏡中的成像規律，並通過詳細的幾何推導，理解各種光學係統（如照相機、顯微鏡、望遠鏡）的基本成像原理。本章還涵蓋瞭光瞳、視場等重要概念，以及簡單的光學儀器設計思路，為後續深入學習打下基礎。 第二章 波動光學：光的乾涉、衍射與偏振 當光的波粒二象性中的“波”的屬性凸顯時，幾何光學便不再適用。本章將深入探討光的波動性，介紹光的乾涉現象，如楊氏雙縫乾涉，並分析其條件和條紋特點。我們還將學習惠更斯原理，理解光的衍射現象，並研究單縫衍射、夫琅禾費衍射等不同衍射模式。此外，本章還將闡述光的偏振現象，包括自然光、綫偏振光、圓偏振光和橢偏光的産生與檢測，以及偏振在光學技術中的應用。 第三章 傅立葉光學與相乾光 本章將引入傅立葉變換的數學工具，將其應用於分析光的衍射和成像過程，揭示光學係統的信息傳遞特性。我們將學習傅立葉光學中的空間頻率概念，理解光學係統的低通濾波作用。同時，本章還將介紹相乾光（如激光）的産生原理、性質及其在乾涉、衍射等實驗中的優勢，並初步探討激光在全息術等前沿技術中的應用。 第四章 光的吸收、色散與散射 本章將進一步拓展對光的認識，研究光在介質中傳播時發生的能量損耗（吸收）和頻率變化（色散）。我們將區分不同類型的吸收，並理解吸收光譜的意義。在色散方麵，我們將探討正常色散與反常色散，以及它們對光脈衝傳播的影響。最後，本章將介紹光的散射現象，包括瑞利散射和米氏散射，以及它們在解釋天空顔色、大氣光學現象等方麵的作用。 第五章 光的非綫性光學 隨著現代光學技術的發展，光與物質的相互作用變得越來越復雜。本章將介紹非綫性光學現象，如二次諧波産生、三級諧波産生、參量放大等。我們將理解當光強足夠大時，介質的極化率不再是光的電場強度的綫性函數，從而導緻一係列新穎的光學效應。這將為讀者理解光通信、激光技術以及新型光學材料的開發提供重要的理論基礎。 第二部分：量子物理——微觀世界的奇妙景象 量子物理是描述微觀粒子（如電子、光子、原子）行為的物理學理論。本部分將引導讀者穿越經典物理學的邊界，進入一個充滿概率、疊加和量子糾纏的全新世界。 第六章 量子論的起源：黑體輻射與光電效應 本章將迴顧量子論的誕生曆程，從解釋經典物理學無法解決的黑體輻射問題齣發，介紹普朗剋的量子假說。隨後，我們將深入研究光電效應，理解愛因斯坦的光量子假說，以及它如何確立瞭光子這一概念，有力地支持瞭光的粒子性。本章的討論將為理解波粒二象性奠定基礎。 第七章 波粒二象性與不確定性原理 在理解瞭光的波粒二象性之後，本章將進一步將這一概念推廣到物質粒子。我們將介紹德布羅意的物質波假說，並通過電子衍射等實驗證據來證明物質的波動性。在此基礎上，我們將引入海森堡不確定性原理，理解微觀粒子在測量其位置和動量時所固有的不確定性，以及這一原理對量子力學世界觀的深刻影響。 第八章 量子力學的基本概念與薛定諤方程 本章將係統地介紹量子力學的基本概念，包括波函數及其統計詮釋（玻恩法則）。我們將學習量子力學中的算符、本徵值與本徵態等核心概念。而本章的重頭戲，無疑是薛定諤方程——量子力學的核心方程。我們將介紹定態薛定諤方程及其在描述簡單量子係統（如一維無限深勢阱、諧振子）中的應用，理解波函數如何隨時間演化，以及如何通過求解薛定諤方程來獲得粒子的能量和狀態。 第九章 角動量量子化與原子結構 本章將聚焦於角動量在量子世界中的量子化特性。我們將介紹軌道角動量和自鏇角動量，以及它們在量子力學中的描述方式。隨後，我們將應用量子力學原理來解釋原子的結構，包括玻爾模型的發展及其局限性，以及量子力學如何更精確地描述原子中的電子能級、軌道和原子光譜。我們還將簡要介紹多電子原子體係的復雜性。 第十章 統計物理學基礎與量子統計 在理解微觀粒子行為的基礎上，本章將引入統計物理學的概念，用以描述大量微觀粒子組成的宏觀係統的行為。我們將學習玻爾茲曼統計、費米-狄拉剋統計和玻色-愛因斯坦統計這三種主要的統計分布。我們將重點關注量子統計，理解費米子和玻色子在填充能級時的不同規則，以及它們在固體的導電性、超導電性以及玻色-愛因斯坦凝聚等現象中的作用。 第十一章 量子躍遷與原子光譜 本章將深入探討原子在能量狀態之間的躍遷過程。我們將學習受激發射和自發發射的概念，理解這些過程如何與光子相互作用，從而産生原子光譜。我們將介紹光譜綫的強度、寬度和多普勒效應等影響因素。此外，本章還將初步介紹激光的産生原理，將量子躍遷的概念與宏觀的光放大現象聯係起來。 第十二章 量子力學在現代科技中的應用 本章將展示量子力學在現代科技中的廣泛應用，幫助讀者認識到量子物理理論的實踐價值。我們將介紹半導體器件（如晶體管、LED）的工作原理，它們是現代電子工業的基石。此外，我們還將探討核物理與粒子物理，介紹原子核的結構、核反應以及基本粒子的性質。最後，本章還將展望量子計算、量子通信等新興領域，描繪量子技術未來的發展藍圖。 教學特色與目標 本書在內容編排上，力求循序漸進，從經典概念齣發，逐步引入更深層次的理論。每章都配有精選的例題和習題，旨在幫助學生鞏固所學知識，提升解決問題的能力。本書的語言風格力求清晰、準確，避免不必要的專業術語堆砌，同時兼具啓發性，鼓勵學生進行獨立思考。 通過學習本書，學生將： 掌握光學中的基本定律和成像原理，能夠分析和設計簡單的光學係統。 理解光的波動性，掌握乾涉、衍射和偏振等現象的理論和實驗。 認識到經典物理學的局限性，理解量子論産生的曆史背景和核心思想。 掌握量子力學的基本概念和數學形式，能夠求解簡單的量子力學問題。 理解波粒二象性、不確定性原理等量子物理的奇特現象。 認識到量子力學在原子結構、固體物理、核物理等領域的應用。 初步瞭解量子物理在現代高科技中的重要作用，為進一步學習和研究打下堅實基礎。 我們希望本書能夠激發讀者對光學和量子物理學的濃厚興趣，培養他們嚴謹的科學思維和解決實際問題的能力，為他們在未來的學術和職業生涯中取得成功提供重要的知識和思想支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀確實很樸素，甚至可以說有些簡陋，封麵設計也談不上有多麼吸引人。然而，當我翻開它，開始閱讀其中的內容時，纔發現這“內在”的魅力遠遠超齣瞭我對“外在”的任何預設。這本書在光學部分，對光的基本性質，比如波動性和粒子性的辯證統一，講解得尤為透徹。作者並沒有止步於概念的羅列，而是通過一係列精心設計的實驗案例，將抽象的理論變得鮮活起來。例如，在講解惠更斯原理時，作者不僅僅是給齣公式，而是詳細描述瞭水波在通過狹縫時如何衍射，以及光波為何會發生乾涉，並輔以清晰的示意圖，讓我這個對光學略顯吃力的人，也能夠逐漸理解其背後的物理過程。更讓我驚喜的是，在量子物理的部分，作者對薛定諤方程的引入和求解過程，展現瞭極高的嚴謹性。他沒有迴避數學上的復雜性，但又巧妙地通過物理圖像的引導，讓我能夠理解方程的物理意義，而不是僅僅停留在符號遊戲上。比如，在處理有限深勢阱問題時，他一步步推導齣束縛態能譜，並解釋瞭能級量子化的必然性，這對於我建立對量子世界的直觀認識至關重要。總的來說，這本書在理論的深度和案例的豐富度上都做得非常齣色，是一本值得反復研讀的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本書，它的外包裝樸實無華，但內容卻遠超預期。在光學部分，我尤其對作者關於光的乾涉和衍射的係統性闡述印象深刻。他從最基礎的相乾性概念講起，層層遞進，詳細介紹瞭楊氏雙縫乾復、邁剋耳孫乾涉儀以及各種衍射現象，如夫琅禾費衍射、菲涅爾衍射等。作者在講解時，不僅給齣瞭嚴謹的數學推導，還通過豐富的示意圖和實際應用例子，使得抽象的物理概念變得具體可感，讓我對光的波動性有瞭更深刻的認識。特彆是對全息術原理的介紹，作者從衍射和乾涉的疊加原理齣發，清晰地解釋瞭如何記錄和重建物體信息，這讓我大開眼界。轉嚮量子物理部分，這本書在對海森堡不確定性原理的講解上，堪稱經典。作者不僅僅給齣不確定性關係式，而是從算符的對易關係齣發，進行瞭嚴格的數學推導，並深入探討瞭其物理含義，以及它在測量過程中的體現。此外，對於氫原子能級結構，作者通過求解薛定諤方程，給齣瞭詳盡的解析，並解釋瞭量子數與能級及原子軌道形狀的關係，這對於理解原子結構至關重要。這本書在理論深度和講解的細緻程度上都做得非常齣色，是一部真正值得細細品味的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的封麵並沒有給我留下太深的印象，甚至有些普通。但當我真正沉浸在書中的內容時，我纔意識到，外在的包裝遠不如其內在的乾坤來得重要。在光學部分，作者對於偏振的講解，可以說是讓我眼前一亮。他不僅從麥剋斯韋方程組的角度解釋瞭光的電磁波本質，還詳細介紹瞭綫偏振、圓偏振和橢圓偏振的形成條件和性質，並用一係列關於偏振片和雙摺射材料的實驗，生動地展示瞭這些概念。特彆是關於布儒斯特角的推導，作者給齣瞭兩種不同的推導方法，一種基於菲涅爾方程，另一種則更為直觀，這讓我從不同角度加深瞭對偏振現象的理解。然後，轉到量子物理，這本書在對算符和本徵值方程的講解上，讓我感受到瞭作者的功力。他並沒有迴避量子力學中的數學形式，而是將其與具體的物理量緊密聯係，例如，通過對位置算符和動量算符的介紹，以及它們之間的對易關係，清晰地闡釋瞭不確定性原理的由來。對於量子隧穿效應，作者也給齣瞭詳細的數學推導，並用它來解釋α衰變等現象，這讓我對量子世界中的“不可能”有瞭全新的認識。這本書的深度和廣度都令人贊嘆，是一部非常紮實的專業書籍。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書時，我並沒有抱有太高的期望，畢竟市麵上相關的書籍很多。但很快，它就用其紮實的內容徵服瞭我。在光學章節，我特彆贊賞作者對光的衍射和乾涉的講解。他不僅從惠更斯原理齣發，詳細推導瞭單縫衍射和雙縫乾涉的條紋強度分布，還引入瞭更為高級的菲涅爾衍射和夫琅禾費衍射的概念，並給齣瞭相應的數學錶達式。我最喜歡的是，作者通過對實際案例的分析，比如CD光盤錶麵的衍射，讓我得以將理論知識與生活實際聯係起來，這對於鞏固理解非常有幫助。而進入量子物理的章節，這本書更是展現瞭其獨特的魅力。作者對量子態的疊加原理和測量原理的講解，清晰且富有啓發性。他通過對電子自鏇的實驗（如斯特恩-格拉赫實驗）的解讀，讓我深刻理解瞭量子態的非經典性質，以及測量過程對量子態的影響。此外，作者在介紹粒子在勢阱中的運動時，對無限深勢阱和有限深勢阱的解法都進行瞭詳細的闡述，並著重解釋瞭能級量子化的物理意義，這對於建立對微觀粒子的運動規律的認識至關重要。這本書的講解風格，嚴謹而不失生動，是一本難得的佳作。

評分☆☆☆☆☆

初次拿到這本書，感覺它像一位沉靜的長者，不張揚，但蘊含著深厚的學識。在光學章節，我尤其欣賞其對光程差和相位差的講解。作者非常細緻地從幾何光學過渡到波動光學，循序漸進地闡述瞭乾涉和衍射現象的産生機製。對於雙縫乾涉，作者不僅推導瞭明暗條紋的條件，還詳細分析瞭不同光源、不同縫寬、不同介質對乾涉條紋的影響，這些細節對於理解實際光學實驗至關重要。我最喜歡的是它關於菲涅爾衍射的部分，作者通過積分法和惠更斯-菲涅爾原理，非常清晰地解釋瞭衍射的産生，並對圓形孔和障礙物的衍射圖樣進行瞭詳盡的分析，這比我之前讀過的其他教材更加直觀和全麵。而轉嚮量子物理部分，這本書對待波函數和概率幅的處理，可謂是點睛之筆。作者並沒有簡單地給齣概率解釋，而是從微觀粒子的運動規律齣發，層層遞進，解釋瞭波函數為何代錶瞭粒子在空間中齣現的概率分布，以及它如何滿足薛定諤方程。對於不確定性原理，作者也給齣瞭嚴謹的數學推導，並結閤實際例子，讓我深刻體會到微觀世界的奇妙和不可預測性。這本書的邏輯清晰，層層遞進，非常適閤想要深入理解量子力學基礎的讀者。