第9章 振动 1
9.1 简谐振动 1
9.1.1 简谐振动方程 1
9.1.2 描述简谐振动特征的物理量 3
9.1.3 简谐振动的图示法——旋转矢量法 5
9.1.4 简谐振动的能量 7
9.1.5 其他简谐振动 9
9.2 阻尼振动 14
9.2.1 两种阻尼 14
9.2.2 阻尼振动方程 14
9.3 受迫振动 16
9.3.1 受迫振动方程 17
9.3.2 共振 18
9.4 简谐振动的合成 19
9.4.1 两个同方向同频率简谐振动的合成 19
9.4.2 两个同方向不同频率简谐振动的合成——拍 21
9.4.3 两个方向相互垂直的简谐振动的合成 23
9.5 振动的分解、频谱 25
思考题与习题 27
第10章 波动 33
10.1 波动方程、平面简谐波 33
10.1.1 机械波的产生 33
10.1.2 波面和波线 34
10.1.3 一维简谐行波的波函数 35
10.1.4 物体的弹性 40
10.1.5 波动动力学方程（波动微分方程） 42
10.2 波的能量、能流密度 45
10.2.1 波的能量密度 45
10.2.2 波的能流密度 47
10.2.3 波的吸收 48
10.2.4 波的色散、群速度 49
10.3 声波 51
10.3.1 声波与声强 51
10.3.2 声强级 52
10.4 电磁波 54
10.4.1 电磁波微分方程 54
10.4.2 电磁波的产生 56
10.4.3 电磁波的性质 57
10.4.4 电磁波谱 60
10.5 惠更斯原理 61
10.5.1 惠更斯原理 61
10.5.2 波的反射和折射 62
10.6 波的干涉 64
10.6.1 波的叠加原理 64
10.6.2 简谐波的叠加与干涉 65
10.6.3 驻波 68
10.7 多普勒效应 74
10.7.1 声波的多普勒效应 74
10.7.2 光波的多普勒效应 75
10.7.3 冲击波 76
思考题与习题 77
第11章 几何光学基础 83
11.1 几何光学的基本实验定律和基本原理 83
11.1.1 几何光学的基本实验定律和适用条件 83
11.1.2 全反射 84
11.1.3 费马原理 85
11.2 单球面上的近轴成像 87
11.2.1 基本概念和符号规则 87
11.2.2 单球面折射 87
11.2.3 单球面反射成像 91
11.3 薄透镜 92
11.3.1 薄透镜的种类 92
11.3.2 近轴条件下薄透镜的物像公式 92
11.3.3 薄透镜的光焦度、焦距 93
11.3.4 高斯公式和牛顿公式 94
11.3.5 横向放大率 95
11.3.6 作图法 95
思考题与习题 97
第12章 波动光学 98
12.1 光的干涉 98
12.1.1 相干光 98
12.1.2 分波阵面法制备相干光 99
12.1.3 干涉条纹的对比度 105
12.1.4 时间相干性与空间相干性 106
12.1.5 分振幅法制备相干光源——薄膜干涉 111
12.2 光的衍射 119
12.2.1 惠更斯－菲涅耳原理 120
12.2.2 单缝夫琅禾费衍射 121
12.2.3 圆孔衍射与光学仪器的分辨本领 126
12.2.4 光栅衍射 128
12.2.5 X射线的衍射 133
12.2.6 全息照相 134
12.3 光的偏振 138
12.3.1 自然光与偏振光 138
12.3.2 起偏和检偏 139
12.3.3 椭圆偏振光、圆偏振光与波片 145
12.3.4 偏振光的干涉 147
12.3.5 人为双折射 149
12.3.6 旋光现象 151
思考题与习题 152
第13章 狭义相对论 157
13.1 总论 157
13.1.1 什么是相对论 157
13.1.2 牛顿力学的时空观 158
13.1.3 牛顿力学的相对性原理 159
13.1.4 电磁理论与伽利略变换的矛盾 160
13.2 洛伦兹变换与狭义相对论的时空观 161
13.2.1 狭义相对论的两个基本假设 161
13.2.2 洛伦兹变换（狭义相对论的坐标变换） 162
13.2.3 狭义相对论的速度变换 164
13.2.4 狭义相对论的时空观 165
13.2.5 因果律与信号传输的最大速度 171
13.3 相对论力学 172
13.3.1 相对论质量和动量 173
13.3.2 相对论动能 173
13.3.3 相对论的总能量和质能关系 174
13.3.4 质量亏损和结合能 176
13.3.5 动量与能量的关系 178
附录 迈克耳孙－莫雷实验 179
思考题与习题 180
第14章 物质的波粒二象性 182
14.1 黑体辐射与能量子 182
14.1.1 热辐射 182
14.1.2 黑体与黑体辐射 183
14.1.3 用量子思想解释黑体辐射 185
14.2 光电效应与光子 187
14.2.1 光电效应 187
14.2.2 爱因斯坦的光量子（光子）理论 188
14.2.3 光的波粒二象性概念 190
14.2.4 光电效应的研究进展及应用 191
14.3 康普顿散射 192
14.3.1 康普顿散射实验 193
14.3.2 光子与电子的碰撞 193
14.4 物质波与德布罗意关系 196
14.4.1 物质波 196
14.4.2 德布罗意关系 196
14.4.3 物质波的实验证实——戴维孙和革末实验 198
14.4.4 物质波是概率波 199
14.4.5 波动性和粒子性的统一性 199
14.5 氢原子和玻尔的量子论 200
14.5.1 原子的有核结构模型 200
14.5.2 氢原子的光谱特性 202
14.5.3 玻尔的量子论 203
思考题与习题 206
第15章 量子力学基础 209
15.1 物质波波函数的特性 209
15.1.1 自由粒子的波函数形式 209
15.1.2 态叠加原理 211
15.1.3 不确定原理 212
15.1.4 寿命与能级宽度 214
15.2 薛定谔方程 214
15.2.1 波函数的标准条件 215
15.2.2 量子力学的基本方程——薛定谔方程 215
15.2.3 一维定态薛定谔方程的求解 217
15.3 一维定态系统 218
15.3.1 一维无限深方势阱 218
15.3.2 一维简谐振子 221
15.3.3 势垒贯穿 223
15.3.4 隧道效应的现象与应用 225
15.4 氢原子 226
15.4.1 薛定谔方程 226
15.4.2 描述氢原子状态的三个量子数 227
15.4.3 电子的概率分布电子云 228
15.5 电子的自旋原子的壳层结构 231
15.5.1 电子的自旋 231
15.5.2 泡利不相容原理 232
15.5.3 壳层结构原子的电子组态 233
15.6 激光 235
15.6.1 光的吸收和发射 235
15.6.2 粒子数反转及其实现 236
15.6.3 光学谐振腔 238
15.6.4 激光的特性与应用 238
思考题与习题 239
第16章 固体的量子理论 241
16.1 晶体结构 241
16.1.1 晶格 241
16.1.2 几种常见的晶格结构 241
16.2 晶体的能级特点——能带 242
16.2.1 电子运动的描述 242
16.2.2 从能级到能带 243
16.2.3 导体、半导体和绝缘体的能带特点 244
16.2.4 能带理论的局限性 245
16.3 p型和n型半导体 246
16.3.1 p型半导体 246
16.3.2 n型半导体 246
思考题与习题 247
第17章 原子核和粒子物理 248
17.1 原子核的基本特性 248
17.1.1 原子核的组成 248
17.1.2 原子核的大小 249
17.1.3 原子核的自旋与磁矩 249
17.1.4 原子核的放射性 250
17.1.5 原子核的稳定性 251
17.2 核力 252
17.2.1 核力的基本性质 252
17.2.2 原子核的结合能 253
17.3 原子核反应 254
17.3.1 核反应的一般概念 254
17.3.2 原子核的裂变 255
17.3.3 原子核的聚变 256
17.4 粒子物理的形成和发展 257
17.4.1 粒子物理的形成 257
17.4.2 四种基本相互作用 258
17.4.3 粒子的分类 259
17.5 守恒量 261
17.5.1 同位旋 261
17.5.2 重子数 262
17.5.3 轻子数 262
17.5.4 奇异数 262
17.6 强子结构的夸克模型 263
17.6.1 三种夸克的夸克模型 263
17.6.2 夸克的“颜色”量子数 265
17.6.3 更多夸克的发现 265
17.6.4 相互作用力的统一 267
思考题与习题 268
各章思考题与习题参考答案 269
