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科學儀器中的近代物理基礎(新工科教育系列教材天津大學十四五規劃教材)

  • 作者：編者:張學智//張德龍|責編:常紅
  • 出版社：天津大學
  • ISBN：9787561879450
  • 出版日期：2025/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：212
人民幣：RMB 42 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是一本專門講授科學儀器中所涉及到的近代物理知識的教材，可以讓讀者更有針對性的學習到所需知識，有望幫助進一步提升我國的科學儀器研發水平，培養能夠從事相關領域工作的高層次人才。基於天津大學精密儀器與光電子工程學院在儀器專業人才培養工作的豐富經驗，本書圍繞科學儀器的研究、開發、管理等工作，精心遴選了原子物理、量子力學、固體物理和半導體物理領域與之相關的基礎知識。在講授物理知識的同時，本書還穿插介紹了利用這些物理原理研製開發的科學儀器，如光譜儀、電子顯微鏡、熱成像儀等。希望通過有針對性地選取與科學儀器相關的物理知識，並結合科學儀器的工程化開發過程，搭建起一座連接科學研究與儀器開發的橋樑，為讀者後續深入學習其它儀器類課程、從事科學儀器的研究與開發工作、解決相關領域複雜工程問題打下堅實的基礎。
作者介紹
編者:張學智//張德龍|責編:常紅
目錄
第1章  物質的波粒二象性
  1.1  黑體輻射與普朗克量子假說
    1.1.1  黑體輻射
    1.1.2  黑體輻射的實驗規律
    1.1.3  黑體輻射理論
    1.1.4  普朗克黑體輻射公式
    1.1.5  紅外測溫儀
    1.1.6  紅外熱成像儀
  1.2  光電效應與光子
    1.2.1  光電效應
    1.2.2  光電倍增管
    1.2.3  康普頓散射
    1.2.4  光的波粒二象性
    1.2.5  正電子湮滅壽命譜儀
  1.3  氫原子結構與玻爾理論
    1.3.1  電子的發現
    1.3.2  原子的結構
    1.3.3  氫原子光譜特性
    1.3.4  原子的玻爾理論
    1.3.5  光譜儀的基本工作原理
  1.4  物質的波粒二象性
    1.4.1  德布羅意物質波
    1.4.2  電子波動性的實驗觀測
    1.4.3  不確定關係
    1.4.4  透射電子顯微鏡
    1.4.5  物質的波粒二象性
  習題
第2章  量子力學和原子物理基礎
  2.1  波函數和薛定諤方程
    2.1.1  自由粒子波函數
    2.1.2  薛定諤方程的建立
  2.2  波函數的意義
    2.2.1  波函數的統計解釋
    2.2.2  態疊加原理
  2.3  量子力學中的力學量和算符
    2.3.1  力學量算符
    2.3.2  算符的期望
    2.3.3  算符的對易
    2.3.4  波粒二象性與海森堡不確定關係
  2.4  定態薛定諤方程
    2.4.1  定態薛定諤方程
    2.4.2  本征解的性質
    2.4.3  一維無限深勢阱
    2.4.4  線性諧振子
  2.5  量子隧穿
    2.5.1  量子隧穿效應
    2.5.2  粒子的概率流密度
    2.5.3  掃描隧道顯微鏡
  2.6  氫原子的量子力學描述
    2.6.1  氫原子中的電子波函數

    2.6.2  氫原子波函數和電子雲圖像
  2.7  原子結構
    2.7.14  個量子數
    2.7.2  核外電子排布及周期律
    2.7.3  質譜儀和電子共振波譜儀
  2.8  微擾理論
    2.8.1  非簡並定態微擾理論
    2.8.2  簡並情況下的微擾理論
    2.8.3  與時間有關的微擾理論
  2.9  光的吸收和發射
    2.9.1  光的吸收和發射
    2.9.2  粒子數反轉及其實現
    2.9.3  光學諧振腔與激光器
  習題
第3章  固體物理導論
  3.1  晶體結構
    3.1.1  原子的周期性陣列
    3.1.2  晶胞與晶體結構
  3.2  晶體衍射和倒格子
    3.2.1  晶列與晶面
    3.2.2  倒格子和布里淵區
    3.2.3  晶體衍射
    3.2.4  X射線衍射儀的基本工作原理
  3.3  晶體結構的對稱性與晶系
    3.3.1  物體的對稱性與對稱操作
    3.3.2  晶體的對稱點群
    3.3.3  晶系
  3.4  晶體的結合
    3.4.1  離子晶體
    3.4.2  共價晶體
    3.4.3  金屬晶體
    3.4.4  分子晶體（范德瓦耳斯晶體）
  3.5  晶格振動與聲子
    3.5.1  晶格振動
    3.5.2  彈性波量子化和聲子
    3.5.3  拉曼光譜儀的基本原理
  3.6  自由電子氣模型
    3.6.1  一維情況下的能級
    3.6.2  三維情況下的能級
    3.6.3  費米球
  3.7  能帶理論
    3.7.1  近自由電子模型
    3.7.2  布洛赫函數
    3.7.3  電子在周期勢場中的運動
    3.7.4  能帶中的軌道數目
  3.8  晶體的導電性
    3.8.1  電子運動
    3.8.2  導體、半導體、絕緣體的導電性
  習題
第4章  半導體物理基礎

  4.1  半導體物理
    4.1.1  半導體中的載流子
    4.1.2  摻雜原子與能級
    4.1.3  載流子濃度與費米能級
  4.2  半導體材料
    4.2.1  元素半導體
    4.2.2  化合物半導體
  4.3  半導體器件
    4.3.1  光學吸收
    4.3.2  pn結
    4.3.3  太陽能電池
    4.3.4  光電探測器
    4.3.5  光致發光和電致發光
    4.3.6  發光二極體
    4.3.7  激光二極體
  習題
參考文獻

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