固态物理学（第2卷） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 帕特森 著

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• 固态物理学
• 凝聚态物理
• 材料物理
• 半导体物理
• 晶体结构
• 能带理论
• 电子态
• 光物理
• 磁性材料
• 超导

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510029769

版次：1

商品编码：10562631

包装：平装

开本：24开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：351

内容简介

《固态物理学（第2卷）》主要内容包括：Semiconductors、Magnetism，Magnons，and Magnetic Resonance、Superconductivity、Optical Properties of Solids、Defects in Solids、Current Topics in Solid Condensed-Matter Physics等。

作者简介

作者：（美国）帕特森（James D.Patterson） （美国）Bernard C.Bailey

目录

1 Crystal Binding and Structure
2 Lattice Vibrations and Thermal Properties
3 Electrons in Periodic Potentials
4 The Interaction of Electrons and Lattice Vibrations
5 metals，Alloys，and the Fermi Surface
6 Semiconductors
7 Magnetism，Magnons，and Magnetic Resonance
8 Superconductivity
9 Optical Properties of Solids
11 Defects in Solids
12 Current Topics in Solid Condensed-Matter Physics
Appendices
Bibliography
Index

前言/序言

经典光学：光波的奥秘与应用 作者： [此处可填写真实作者姓名或虚构的权威学者名称] 出版社： [此处可填写真实出版社或信誉良好的学术出版社名称] --- 内容概述 《经典光学：光波的奥秘与应用》是一部全面、深入探讨经典光学理论及其广泛应用的权威性专著。本书旨在为物理学、光学工程、电子工程以及材料科学等领域的研究人员、高年级本科生和研究生提供一个坚实的基础，使读者能够透彻理解光作为电磁波的本质、传播特性、与物质的相互作用，并掌握分析和设计光学系统的核心工具。 本书的结构设计遵循从基础理论到高级主题的逻辑递进，内容涵盖了电磁场理论在光学中的应用、光的传播规律、光的成像理论、干涉、衍射、偏振等核心现象，并延伸至现代光学中的关键技术，如傅里叶光学和非线性光学的基础概念。全书语言严谨，推导详尽，并辅以大量的实例和习题，确保读者能够将理论知识有效地转化为解决实际问题的能力。 --- 第一部分：电磁场与光波基础 (Electromagnetism and Fundamentals of Light Waves) 本部分是全书的理论基石，重点回顾并深化了读者对麦克斯韦方程组在介质中传播的理解，并将其直接引向光波的本质。 第一章：麦克斯韦方程组的复习与光波的导出 详细阐述了静电学、静磁学与时变场的电磁场基本方程。重点讨论了在无源、无扰动均匀介质中，如何从麦克斯韦方程组推导出电磁波方程。对标量和矢量波方程的求解过程进行了细致的数学推导，明确了光波的横波特性及其相速度、群速度与相位的概念。引入了复表示法来简化正弦稳态分析。 第二章：光在理想介质中的传播 深入探讨了光波在完美电导体（PEC）、理想电介质（如真空、空气）和低损耗介质中的传播特性。详细分析了波向量、传播常数和衰减常数的物理意义。介绍了波的边界条件，为后续讨论反射和折射打下基础。特别关注了平面波的特性，包括波前、光线（射线）的概念与光线光学（几何光学）的适用性边界。 第三章：介质的电磁响应与色散 本章聚焦于光与物质相互作用的微观基础。首先引入了介质的宏观电磁参数——介电常数 $epsilon$ 和磁导率 $mu$。随后，从洛伦兹模型出发，详细推导了经典振子理论，解释了光在介质中的折射率。重点分析了色散现象，区分了正常色散、反常色散及其在光谱学中的重要性。介绍了克拉默-克罗尼格关系（Kramers-Kronig relations），阐明了吸收与色散的内在联系。 --- 第二部分：几何光学与成像系统 (Geometric Optics and Imaging Systems) 本部分从光线追踪的角度出发，系统地分析了宏观尺度的成像规律，这是工程光学设计的基础。 第四章：几何光学的基本原理与光线追迹 复习了费马原理，并以此为基础推导了斯涅尔定律（Snell's Law）。系统地介绍了折射定律、反射定律。本章的核心是矩阵光学。详细讲解了光线矩阵（Ray Transfer Matrix，ABCD矩阵）的构建、矩阵乘法在多镜片系统中的应用，包括共轭点、主平面、焦点的确定。 第五章：透镜与反射镜系统的成像 基于前一章的矩阵工具，本章分析了理想单透镜、双凸透镜、凹透镜、平面镜、凹面镜和凸面镜的成像特性。详细推导了高斯成像公式，并引入了有限放大率下的成像分析。讨论了厚透镜系统的焦距和功率计算，以及组合透镜的成像优化。 第六章：像差理论基础 (Aberrations) 认识到理想几何光学模型的局限性，本章开始探讨实际光学系统中的偏离——像差。重点介绍了五大初级几何像差：球差（Spherical Aberration）、彗差（Coma）、像散（Astigmatism）、场曲（Field Curvature）和畸变（Distortion）。对每种像差的产生机理、数学描述以及校正方法（如使用不同曲率的镜片组合）进行了深入分析。 --- 第三部分：波动光学的核心现象 (Core Phenomena of Wave Optics) 本部分将研究焦点转向光的波动特性，这是对几何光学局限性的根本修正，也是理解衍射和干涉的必要前提。 第七章：光的干涉 (Interference) 详细阐述了干涉的物理基础——光程差和相位差。区分了稳态干涉（如杨氏双缝干涉、薄膜干涉）和非稳态干涉。对薄膜干涉进行了全面分析，包括反射和透射系数的计算，并将其应用于增透膜、高反射膜的设计。讨论了迈克尔逊干涉仪和法布里-珀罗（Fabry-Pérot）干涉仪的工作原理及应用，特别是其在光谱分辨率中的作用。 第八章：光的衍射 (Diffraction) 从惠更斯-菲涅耳原理出发，本章建立了衍射理论的数学框架。详细分析了单缝衍射、圆孔衍射（爱里斑）以及光栅衍射。对光栅方程的推导、分辨本领的分析以及光栅在光谱仪中的作用进行了详尽阐述。介绍了夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射的区别与联系。 第九章：傅里叶光学与衍射 (Fourier Optics) 本章将傅里叶变换引入光学系统分析，是连接波动光学和信息处理的关键。阐释了透镜作为一个傅里叶变换器的作用，分析了振幅传输函数（OTF）和点扩散函数（PSF）的概念，用以量化成像系统的性能。讨论了空间滤波技术在图像去噪和对比度增强中的应用。 --- 第四部分：光的偏振态与高级主题 (Polarization and Advanced Topics) 本部分关注光的矢量特性——偏振，并简要介绍了超出标准经典模型的领域。 第十章：光的偏振 (Polarization) 阐述了光的横波性质如何体现为偏振现象。详细分析了线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生机理与数学表示（使用琼斯矢量）。引入了斯托克斯参量来描述任意偏振态。深入探讨了布儒斯特角和马吕斯定律，并分析了双折射材料（如方解石）中的偏振分离现象（波的双折射）。讨论了波片（四分之一波片和半波片）的工作原理及其在控制偏振态中的应用。 第十一章：光与物质的相互作用（吸收与散射） 本章回归微观相互作用，但从宏观电磁响应角度进行描述。详细分析了光的吸收过程，引入了吸收系数和消光定律。对散射现象进行了分类，重点区分了瑞利散射（Rayleigh Scattering）和米氏散射（Mie Scattering），并解释了天空为何呈蓝色等自然现象。 第十二章：光传播中的特殊介质与基础非线性效应 探讨了光在各向异性介质（如晶体）中的传播特性，深化对双折射的理解。最后，作为对经典理论的延伸，本章引入了非线性光学的初步概念，简要介绍了二次谐波产生（Second Harmonic Generation, SHG）的物理图像，强调了当光场强度足够高时，介质响应不再是线性的，为深入研究现代激光物理和光电子学奠定初步认知。 --- 总结与特色 《经典光学：光波的奥秘与应用》不仅是一本教科书，更是一部工具书。其最大的特色在于： 1. 理论的严谨性： 始终以麦克斯韦方程组为出发点，确保物理图像的统一性。 2. 工具的实用性： 大量引入矩阵光学和傅里叶光学工具，直接服务于工程设计和系统分析。 3. 覆盖的广度与深度： 结构上平衡了对几何光学、波动光学和偏振的深度剖析，并适度地触及了非线性效应的门槛。 本书是理解任何先进光学技术（如激光、光纤通信、光学成像、光谱分析）不可或缺的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

刚收到这本书，迫不及待地翻了几页，第一感觉就是内容非常扎实，信息密度极高，不是那种为了凑字数而写的“水书”。作为一名对理论物理有一定追求的业余爱好者，我深知“第二卷”往往意味着内容的深度和广度的极大提升，可能涉及更加抽象和精妙的物理模型。我最想了解的是，它在处理那些涉及多体相互作用的复杂系统时，是如何组织和阐述的。物理世界中，很多有趣的现象都源于微观粒子之间的微妙互动，而如何有效地描述这些相互作用，并从中推导出宏观的物理性质，一直是固态物理学研究的核心难题之一。我希望能在这本书中找到一些启发性的思路，或许是一些新的计算方法，或者是一些对经典模型的巧妙拓展。同时，我对书中是否会涉及到一些近期的研究热点也颇为好奇，比如拓扑材料、新型量子计算的理论基础等。如果能够紧跟学术前沿，提供一些前瞻性的视角，那这本书的价值将无可估量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计透露出一种严谨和专业的学术气息，封面上的纹理似乎也暗示着其内容的多样性与深度。作为一名对理论物理充满好奇的研究生，我一直在寻找一本能够系统梳理和深入讲解固态物理领域高级概念的书籍。特别是关于各种量子相变、临界现象以及非平衡态动力学等前沿课题，我希望能在这本书中找到清晰的理论框架和详细的数学推导。我希望它能够不仅仅停留在概念的介绍，而是能够提供一套完整的、可操作的计算方法和分析工具，以便我能够在自己的研究中加以应用。另外，我对书中是否会涉及一些现代实验技术所揭示的新的物理现象，并提供相应的理论解释也充满期待。例如，像扫描隧道显微镜、角分辨光电子能谱等技术，它们是如何与理论模型相互印证，共同推动着固态物理学的发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我一种“沉甸甸”的感觉，就像一部厚重的史书，记载着固态物理领域深邃的智慧。我一直对量子场论在凝聚态物理中的应用很感兴趣，但相关的入门书籍往往讲得过于抽象，让人望而却步。我希望这本书能够提供一个更具象、更易于理解的切入点，通过具体的例子来展示量子场论的强大威力。尤其是在描述集体激发、相变以及低维系统等问题时，量子场论的框架显得尤为重要。我希望书中能够详细阐述如何将量子场论的工具应用于解决这些具体问题，包括但不限于各种近似方法的介绍，以及在不同维度下量子场论的独特性。此外，我也期望书中能够对一些重要的物理模型，例如Hubbard模型、Ising模型等，进行深入的分析和讨论，并展示如何利用量子场论的手段来研究它们的性质。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，感觉它是一本“硬菜”，需要静下心来慢慢啃。我对固态物理的理解还停留在比较基础的层面，比如晶体结构、能带理论等方面，但随着学习的深入，我发现这些基础知识不足以解释许多有趣的现象，比如超导、磁性等等。我希望能在这本书中找到关于这些复杂现象的系统性讲解。我特别关注的是，它在引入新的概念时，是否能够循序渐进，提供足够的背景知识和铺垫，而不是直接抛出一些深奥的公式和定义。毕竟，对于非专业读者来说，理解这些复杂的物理概念本身就是一项挑战。如果书中能够包含一些生动的类比、图示或者实验现象的引申，我相信会极大地提高学习的效率和乐趣。另外，我也希望它在解决实际问题方面能有所体现，比如如何利用理论指导材料的设计和开发，或者如何解释一些实验观测到的现象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就挺吸引我的，一种沉稳而富有深度的蓝色调，让人一眼就能感受到它在知识海洋中的分量。我一直对固态物理领域抱有浓厚的兴趣，尤其是在掌握了一些基础概念后，渴望能够深入探索更前沿、更复杂的理论。之前也翻阅过一些相关的书籍，但总感觉在某些细节上不够透彻，或者在体系的构建上不够完整。听朋友推荐这本书的第二卷，说是对某些深入的内容进行了详尽的阐述，并且有很清晰的脉络。我非常期待它能为我打开一扇新的窗户，让我对一些曾经困惑的概念有更深刻的理解。比如，在量子力学的基础上，如何构建宏观的固体材料的性质，这个跳跃过程总让我觉得充满挑战，希望这本书能提供一种优雅的解答。另外，我也关注这本书在数学工具的应用上是否足够丰富，因为很多物理理论的严谨性都离不开强大的数学支撑。如果能有清晰的推导过程和实例分析，那将是极大的福音。总的来说，这本书给我一种“厚积薄发”的感觉，就像一本经过精心打磨的学术瑰宝，等待着被细细品味。

评分☆☆☆☆☆

2 lattice vibrations and thermal properties

评分☆☆☆☆☆

3.1 reduction to one-electron problem

评分☆☆☆☆☆

读者对象：物理学领域的研究生专业课教科书和研究人员参考书。

评分☆☆☆☆☆

1.1 classification of solids by binding forces （b）

评分☆☆☆☆☆

2.1 the bom-oppenheimer approximation （a）

评分☆☆☆☆☆

1.1 classification of solids by binding forces （b）

评分☆☆☆☆☆

1.2 group theory and crystallography

评分☆☆☆☆☆

problems

评分☆☆☆☆☆

2.1 the bom-oppenheimer approximation （a）