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材料物理基礎(chǔ)/高繼華等 版權(quán)信息
- ISBN：9787302534792
- 條形碼：9787302534792 ; 978-7-302-53479-2
- 裝幀：平裝
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
材料物理基礎(chǔ)/高繼華等 本書特色
本教材是應(yīng)工科專業(yè)物理基礎(chǔ)理論教學(xué)的要求，整理當(dāng)前國(guó)內(nèi)高校普遍使用的相關(guān)專業(yè)教材，并結(jié)合編者多年的教學(xué)實(shí)踐編撰而成。全書共分12章。第1章簡(jiǎn)述熱力學(xué)基本規(guī)律與基礎(chǔ)應(yīng)用； 第2章到第4章介紹統(tǒng)計(jì)物理，建立起宏觀物理量與微觀狀態(tài)的橋梁，并主要介紹近獨(dú)立粒子系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律及其應(yīng)用； 第5章到第8章介紹微觀粒子的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，包括薛定諤方程、力學(xué)量的算符理論、定態(tài)問題的近似方法； 第9章到第12章在量子力學(xué)基礎(chǔ)上應(yīng)用熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理方法從微觀或宏觀角度分析研究固體材料微觀結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的聯(lián)系。為配合教學(xué)需要，每章附有若干習(xí)題。 本教材可供材料科學(xué)及相關(guān)的工科專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)使用，也可供相關(guān)教學(xué)和科研人員參考。
材料物理基礎(chǔ)/高繼華等 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本教材是應(yīng)工科專業(yè)物理基礎(chǔ)理論教學(xué)的要求，整理當(dāng)前靠前高校普遍使用的相關(guān)專業(yè)教材，并結(jié)合編者多年的教學(xué)實(shí)踐編撰而成。全書共分12章。章簡(jiǎn)述熱力學(xué)基本規(guī)律與基礎(chǔ)應(yīng)用； 第2章到第4章介紹統(tǒng)計(jì)物理，建立起宏觀物理量與微觀狀態(tài)的橋梁，并主要介紹近獨(dú)立粒子系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律及其應(yīng)用； 第5章到第8章介紹微觀粒子的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，包括薛定諤方程、力學(xué)量的算符理論、定態(tài)問題的近似方法； 第9章到2章在量子力學(xué)基礎(chǔ)上應(yīng)用熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理方法從微觀或宏觀角度分析研究固體材料微觀結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的聯(lián)系。為配合教學(xué)需要，每章附有若干習(xí)題。 本教材可供材料科學(xué)及相關(guān)的工科專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)使用，也可供相關(guān)教學(xué)和科研人員參考。
材料物理基礎(chǔ)/高繼華等 目錄
目錄
第1章熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
1.1熱平衡定律與溫度
1.1.1熱力學(xué)基本概念
1.1.2熱平衡定律，溫度的定義
1.2熱力學(xué)**定律
1.2.1熱力學(xué)**定律的表述
1.2.2功的表達(dá)式
1.2.3熱量的表示式
1.3熱力學(xué)第二定律
1.3.1熱力學(xué)第二定律的兩種表述
1.3.2熵
1.3.3熱力學(xué)基本方程
1.3.4理想氣體的熵
1.4熱力學(xué)函數(shù)與特性函數(shù)
1.4.1熱力學(xué)函數(shù)
1.4.2特性函數(shù)
1.4.3其他簡(jiǎn)單系統(tǒng)的情形
1.5麥克斯韋關(guān)系及其應(yīng)用
1.5.1麥克斯韋關(guān)系
1.5.2麥克斯韋關(guān)系的應(yīng)用舉例
1.6磁介質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)
1.6.1簡(jiǎn)單磁介質(zhì)系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)
1.6.2復(fù)雜磁介質(zhì)系統(tǒng)
1.7熱力學(xué)第三定律
1.7.1熱力學(xué)第三定律的表述
1.7.2絕熱去磁降溫
1.7.3絕對(duì)熵
1.8開放系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程及化學(xué)勢(shì)
1.8.1開放系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程
1.8.2化學(xué)勢(shì)
1.8.3相平衡
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第2章近獨(dú)立粒子的*概然分布
2.1粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的經(jīng)典描述
2.1.1相空間(μ空間)
2.1.2自由粒子在相空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
2.1.3線性諧振子在相空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
2.2粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子描述
2.2.1線性諧振子
2.2.2外磁場(chǎng)中的電子自旋
2.2.3轉(zhuǎn)子
2.2.4經(jīng)典描述與量子描述的差別
2.3粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的半經(jīng)典近似
2.3.1半經(jīng)典近似
2.3.2自由粒子的量子態(tài)
2.3.3自由粒子的態(tài)密度
2.4系統(tǒng)微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述
2.4.1近獨(dú)立的全同粒子系統(tǒng)
2.4.2費(fèi)米子和玻色子
2.4.3全同性原理與定域系統(tǒng)
2.4.4定域系統(tǒng)、玻色系統(tǒng)和費(fèi)米系統(tǒng)量子態(tài)的區(qū)別
2.5等概率原理
2.6能級(jí)的分布與系統(tǒng)的微觀狀態(tài)
2.6.1能級(jí)的分布
2.6.2分布對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)微觀狀態(tài)
2.6.3玻爾茲曼系統(tǒng)(定域系情形)的微觀狀態(tài)數(shù)
2.6.4玻色系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)
2.6.5費(fèi)米系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)
2.6.6非簡(jiǎn)并性條件
2.7玻爾茲曼分布
2.7.1玻爾茲曼分布的導(dǎo)出
2.7.2單粒子量子態(tài)上的平均粒子數(shù)
2.7.3平衡狀態(tài)下的分布
2.8玻色分布與費(fèi)米分布
2.8.1玻色分布
2.8.2費(fèi)米分布
2.9三種*概然分布的關(guān)系
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第3章玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)
3.1熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式
3.1.1配分函數(shù)Z
3.1.2β的物理意義
3.1.3熱力學(xué)公式
3.1.4其他簡(jiǎn)單系統(tǒng)
3.2單原子分子理想氣體的狀態(tài)方程
3.2.1配分函數(shù)
3.2.2內(nèi)能
3.2.3壓強(qiáng)
3.3麥克斯韋速度分布律
3.3.1速度分布
3.3.2速率分布
3.4能量均分定理
3.4.1能量均分定理的導(dǎo)出
3.4.2能量均分定理的應(yīng)用
3.5理想氣體的混合熵
3.5.1兩種氣體的混合
3.5.2吉布斯佯謬
3.5.3對(duì)熵公式的修正
3.6順磁性固體
3.6.1順磁固體模型
3.6.2磁偶極子的分布
3.6.3總磁矩
3.6.4內(nèi)能
3.6.5熵
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第4章玻色統(tǒng)計(jì)與費(fèi)米統(tǒng)計(jì)
4.1熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式
4.1.1巨配分函數(shù)Ξ與內(nèi)能U
4.1.2平均粒子數(shù)和廣義力Y
4.1.3熵和玻爾茲曼因子
4.2弱簡(jiǎn)并的玻色氣體和費(fèi)米氣體
4.3光子氣體
4.3.1光子氣體的分布函數(shù)，普朗克公式
4.3.2光子氣體的熱力學(xué)量
4.4玻色愛因斯坦凝聚
4.4.1玻色愛因斯坦凝聚理論描述
4.4.2玻色愛因斯坦凝聚的實(shí)驗(yàn)研究
4.5強(qiáng)簡(jiǎn)并費(fèi)米理想氣體
4.5.1T=0 K時(shí)的基態(tài)
4.5.2T>0 K時(shí)的情形
4.5.3費(fèi)米氣體的熱力學(xué)量
4.5.4金屬中的自由電子模型
4.5.5自由電子氣體的費(fèi)米能與費(fèi)米溫度
4.5.6金屬中自由電子的熱容
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第5章量子力學(xué)基本概念
5.1簡(jiǎn)述量子力學(xué)的建立
5.2光的波粒二象性
5.2.1黑體輻射
5.2.2光電效應(yīng)
5.2.3康普頓散射
5.3原子結(jié)構(gòu)的玻爾理論
5.4德布羅意波
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第6章波函數(shù)和薛定諤方程
6.1波函數(shù)與算符
6.2波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋
6.2.1概率波
6.2.2波函數(shù)的歸一化
6.2.3對(duì)波函數(shù)的說明
6.3態(tài)的疊加原理
6.4薛定諤方程
6.4.1不同體系的薛定諤方程
6.4.2薛定諤方程的討論
6.5定態(tài)薛定諤方程
6.5.1定態(tài)薛定諤方程的形式
6.5.2能量本征值與能量本征方程
6.6一維無限深勢(shì)阱
6.7線性諧振子
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第7章力學(xué)量與粒子運(yùn)動(dòng)
7.1力學(xué)量的算符理論
7.1.1表示力學(xué)量的算符
7.1.2算符的運(yùn)算規(guī)則
7.2厄米算符
7.2.1厄米算符與本征值
7.2.2厄米算符本征函數(shù)的正交性
7.3動(dòng)量算符和角動(dòng)量算符的本征方程
7.3.1動(dòng)量算符
7.3.2角動(dòng)量算符
7.4單個(gè)電子在庫(kù)侖場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
7.5氫原子
7.5.1能級(jí)
7.5.2電子的空間概率分布
7.5.3徑向概率分布
7.6自旋
7.6.1電子自旋算符與自旋波函數(shù)
7.6.2總角動(dòng)量
7.7算符與力學(xué)量的關(guān)系
7.7.1力學(xué)量與算符關(guān)系的假定
7.7.2平均值
7.8力學(xué)量的對(duì)易關(guān)系與測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系
7.8.1坐標(biāo)與動(dòng)量算符的對(duì)易關(guān)系
7.8.2角動(dòng)量算符的對(duì)易關(guān)系
7.8.3兩力學(xué)量算符同時(shí)具有確定值的條件
7.8.4測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系(不對(duì)易的情形)
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第8章定態(tài)問題的近似方法
8.1非簡(jiǎn)并定態(tài)微擾理論
8.2簡(jiǎn)并情況的定態(tài)微擾理論
8.3變分法
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第9章晶體結(jié)構(gòu)
9.1固體、晶體和非晶體
9.2晶體的周期性結(jié)構(gòu)及描述
9.2.1基元、格點(diǎn)
9.2.2格點(diǎn)和空間點(diǎn)陣?yán)碚?
9.2.3晶格結(jié)構(gòu)的代表單元——原胞和晶胞
9.2.4簡(jiǎn)單格子與復(fù)式格子
9.2.5晶向、晶面和指數(shù)
9.3晶體結(jié)合與常見的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)
9.3.1原子的負(fù)電性
9.3.2晶體的結(jié)合能
9.3.3晶體的結(jié)合類型與常見的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)
9.4晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性與晶系
9.4.1晶體對(duì)稱性定律
9.4.2晶體的宏觀對(duì)稱性與基本的點(diǎn)對(duì)稱操作
9.4.3晶體宏觀對(duì)稱性的描述與點(diǎn)群
9.4.4晶體微觀對(duì)稱性的描述與空間群
9.4.5晶系與布拉維晶胞
9.5倒格子與布里淵區(qū)
9.5.1倒格子概念的引入
9.5.2倒格子的基本性質(zhì)與倒易空間
9.5.3布里淵區(qū)
9.6晶體X射線衍射初步
9.6.1衍射極大條件
9.6.2X射線衍射強(qiáng)度
9.6.3X射線的主要實(shí)驗(yàn)方法
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第10章晶格振動(dòng)與固體的熱學(xué)性質(zhì)
10.1原子間作用力與原子振動(dòng)
10.1.1原子間相互作用力的一般性描述
10.1.2原子在平衡位置附近的振動(dòng)與簡(jiǎn)諧近似
10.2一維單原子鏈的振動(dòng)
10.2.1模型與動(dòng)力學(xué)方程
10.2.2周期性邊界條件
10.2.3格波
10.3一維雙原子鏈的振動(dòng)
10.3.1模型與動(dòng)力學(xué)方程
10.3.2色散關(guān)系
10.3.3色散關(guān)系分析
10.3.4格波波矢q的個(gè)數(shù)、振動(dòng)模式及模式數(shù)
10.3.5推廣至三維晶格振動(dòng)
10.3.6聲學(xué)波與光學(xué)波的深入分析
10.4正則坐標(biāo)與聲子
10.4.1正則坐標(biāo)
10.4.2從經(jīng)典力學(xué)到量子力學(xué)
10.4.3聲子
10.5晶格振動(dòng)譜的實(shí)驗(yàn)測(cè)定
10.6固體的熱性質(zhì)及熱容
10.6.1固體熱容的經(jīng)典模型
10.6.2晶格振動(dòng)的熱力學(xué)函數(shù)
10.6.3模式密度
10.6.4固體熱容的量子模型
10.7晶格振動(dòng)的非諧效應(yīng)
10.7.1晶體的自由能和狀態(tài)方程
10.7.2晶體的熱膨脹與非諧效應(yīng)
10.7.3晶體的熱傳導(dǎo)與非諧效應(yīng)
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第11章固體能帶理論
11.1固體能帶理論的基本假設(shè)
11.2周期場(chǎng)中單電子狀態(tài)的一般屬性
11.2.1布洛赫定理
11.2.2布洛赫定理的證明
11.2.3波矢k的意義及取值
11.2.4能帶
11.2.5晶體電子能帶結(jié)構(gòu)的一般特征
11.2.6晶體電子的能帶圖像及表示法
11.3能帶的計(jì)算
11.3.1近自由電子近似
11.3.2緊束縛近似
11.4晶體中電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)
11.4.1晶體中電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)與平均速度
11.4.2準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)的基本方程
11.4.3晶體電子的有效質(zhì)量
11.5固體導(dǎo)電性能的能帶論解釋
11.5.1電子填充情況與導(dǎo)電性
11.5.2導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體
11.5.3空穴
11.6能態(tài)密度
11.6.1能態(tài)密度的定義
11.6.2能態(tài)密度的實(shí)驗(yàn)測(cè)定
11.7金屬電子的統(tǒng)計(jì)分布與電子熱容
11.7.1金屬電子論的經(jīng)典模型
11.7.2金屬電子論的量子模型
11.7.3金屬電子的費(fèi)米分布
11.7.4費(fèi)米面的確定
11.7.5金屬電子的熱容
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
第12章半導(dǎo)體
12.1半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)與類型
12.1.1本征半導(dǎo)體與雜質(zhì)半導(dǎo)體
12.1.2n型半導(dǎo)體與p型半導(dǎo)體
12.1.3直接帶隙半導(dǎo)體與間接帶隙半導(dǎo)體
12.1.4帶邊有效質(zhì)量及測(cè)量
12.2半導(dǎo)體中載流子的統(tǒng)計(jì)分布
12.2.1半導(dǎo)體載流子近似玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)
12.2.2載流子濃度與費(fèi)米能
12.2.3雜質(zhì)激發(fā)
12.2.4本征激發(fā)
12.3半導(dǎo)體的電導(dǎo)率、遷移率與霍爾效應(yīng)
12.3.1遷移率與電導(dǎo)率
12.3.2霍爾效應(yīng)
12.4非平衡載流子
12.4.1非平衡載流子的復(fù)合和壽命
12.4.2非平衡載流子的擴(kuò)散
12.4.3太陽(yáng)能電池中的光生非平衡載流子
本章思維導(dǎo)圖
思考題
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A常用的基本物理常數(shù)
附錄B證明達(dá)到熱平衡的兩系統(tǒng)β相同
附錄C斯特林近似公式
附錄D統(tǒng)計(jì)物理學(xué)常用的幾個(gè)積分公式
附錄E球諧函數(shù)Ylm(θφ)
附錄F拉蓋爾多項(xiàng)式
附錄G約化質(zhì)量
附錄H量子力學(xué)的五個(gè)基本假設(shè)
附錄I晶體中電子平均速度的推導(dǎo)
附錄J本書主要符號(hào)
展開全部
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