近代物理学

序
1引言
1.1从经典物理到近代物理
1.2近代物理学的基本问题
1.3单位和常数
2狭义相对论时空性质
2.1迈克耳孙-莫雷实验
2.2爱因斯坦相对性原理
2.3时间的相对性
2.4长度的相对性
2.5洛伦兹变换和速度叠加
2.6支持洛伦兹变换的实验
2.7四维时空间隔
2.8闵可夫斯基空间
3狭义相对论质点力学
3.1粒子的运动学描述
3.2粒子的动力学关系
3.3能量动量关系的讨论
3.4相互作用多粒子体系
3.5粒子的衰变
3.6两体反应
3.7相对论多普勒效应
4辐射的量子性
4.1光电效应
4.2X射线及其在晶体上的衍射
4.3X射线轫致辐射谱
4.4康普顿效应
4.5电子偶的产生和湮灭
4.6光子的吸收
4.7穆斯堡尔效应
4.8引力场中的光子
4.9电磁波的统计诠释
4.10光子的测不准关系
5粒子的波动性
5.1电子
5.2德布罗意波
5.3电子晶体衍射实验
5.4电子双缝衍射实验
5.5中子晶体衍射实验
5.6中子单缝和双缝衍射实验
5.7N-A形状弹性散射
5.8引力场的效应
5.9波函数的统计诠释
5.10粒子的测不准关系
6卢瑟福-玻尔原子模型
6.1原子模型问题
6.2卢瑟福散射公式
6.3卢瑟福散射公式的实验验证
6.4原子的电子结构问题
6.5氢原子光谱的巴尔末-里德伯公式
6.6玻尔理论
6.7玻尔理论的应用
7波动方程
7.1波动方程的提出
7.2量子化的能级
7.3夫兰克-赫兹实验
7.4轨道角动量
7.5斯特恩-盖拉赫实验
7.6电子自旋
7.7隧道效应
7.8矢量势
7.9规范不变性原理
7.10阿哈罗诺夫-玻姆效应
8氢原子和类氢离子
8.1能级和径向波函数
8.2辐射跃迁和选择定则
8.3矢量模型和角动量相加
8.4自旋-轨道耦合
8.5氢原子能级的精细结构
8.6兰姆移位
8.7氢原子的磁矩
8.8氢原子能级的超精细结构
9多电子原子
9.1氦原子基态
9.2泡利不相容原理
9.3原子基态的电子组态
9.4角动量耦合和能级的精细结构
9.5原子的基态
9.6单电子光谱
9.7双电子光谱
9.8内层电子激发和X射线谱
9.9塞曼效应
9.10顺磁共振
10辐射场的统计性质
10.1热辐射
10.2黑体辐射
10.3普朗克黑体辐射定律
10.4辐射场(光子气体)的热力学
10.5宇宙微波背景辐射
10.6爱因斯坦辐射理论
10.7谱线的宽度
10.8激光的基本概念
11分子结构
11.1氢分子离子
11.2s-共价键分子
11.3其它共价键分子
11.4离子键与电离度
11.5分子的振动
11.6分子的转动
11.7分子的振动转动谱带
12固体
12.1离子晶体
12.2其它类型晶体
12.3晶态和非晶态固体
12.4固体的能带
12.5金属中的自由电子气体
12.6晶格的振动
12.7声子
13超流与超导
13.1液氦II
13.2环流量子化
13.3玻色-爱因斯坦分布
13.4玻色-爱因斯坦凝聚
13.5超导电性
13.6库珀对和BCS理论
13.7伦敦方程和磁通量子化
13.8约瑟夫森效应和SQUID
14原子核
14.1从天然放射性到中子的发现
14.2原子核的几何性质
14.3原子核的结合能和稳定性
14.4氘核
14.5核力
14.6原子核结构模型
14.7原子核衰变
14.8核物质
15粒子物理
15.1正反粒子对称性
15.2时空对称性
15.3介子
15.4同位旋
15.5中性K介子
15.6相互作用
15.7弱电统一和中间玻色子
15.8夸克模型和QCD
16广义相对论的基本概念
16.1等效原理和局部惯性系
16.2时空弯曲和短程线
16.3引力场中的时空和施瓦西度规
16.4行星近日点的进动
16.5星光的引力偏转和雷达回波的延迟
16.6光频在引力场中的移动
16.7黑洞
17天体和宇宙
17.1物质结构的层次
17.2行星尺度
17.3恒星尺度
17.4恒星中的核反应
17.5宇宙大尺度结构
17.6膨胀宇宙
17.7宇宙的演化
18结语
附录
A1元素周期表
A2凝聚态元素性质
A3同位素简表
A4太阳系简表
习题
主要参考书目