近代物理学进展

1 量子力学基础概述

1.1 物质的二象性，德布罗意假说及不确定关系

1.2 量子力学态和力学量，本征函数与本征值问题

1.3 态随时问的演化，定态

1.4 一维问题举例：势阱，势垒，a衰变，量子相干

1.5 角动量本征态，氢原子

1.6 跃迁理论

1.7 周期势，能带

1.8 宏观水平的量子力学，约瑟夫森效应

1.9 量子力学理论架构的发展

参考文献

2 量子统计分布简介

2.1 统计假设及玻耳兹曼因子

2.2 量子统计分布函数

2.3 低温下的固体比热

2.4 玻色－爱因斯坦凝聚及液氦Ⅱ相

2.5 自由电子气

2.6 简并电子气的热容量

参考文献

3 扫描探针显微镜

3.1 引言

3.2 扫描隧道显微镜

3.3 扫描探针显微镜

3.4 单原子测量和控制

3.5 小结

参考文献

4 正电子湮没和穆斯堡尔谱学

4.1 正电子与正电子湮没谱学

4.2 正电子湮没技术的基本原理与实验方法

4.3 正电子湮没技术对固体缺陷的研究

4.4 正电子束与微孔固体的研究

4.5 慢正电子束

4.6 穆斯堡尔效应

4.7 穆斯堡尔谱研究及应用

参考文献

5 半导体微结构

5.1 晶体管的发现

5.2 半导体能带理论

5.3 半导体微结构：量子阱与超晶格

5.4 量子隧穿

5.5 半导体微结构光子存储

5.6 超晶格量子点高优值热电材料

参考文献

6 团簇和纳米管

6.1 引言

6.2 团簇物理

6.3 富勒烯(C60)

6.4 碳纳米管研究的进展

参考文献

7 超导

7.1 引言

7.2 零电阻特征

7.3 磁性质：完全抗磁性和临界磁场

7.4 其他物理性质

7.5 伦敦方程

7.6 BCS理论及其预见

7.7 金兹堡－朗道理论和磁通量子化

7.8 约瑟夫森效应

7.9 高Ｔc氧化物超导体

参考文献

8 液晶物理学和生物膜泡弹性理论

8.1 引言

8.2 液晶相类别

8.3 指向矢和形变

8.4 单轴液晶连续体理论

8.5 层状A相和C相，铁电液晶

8.6 聚合物液晶

8.7 溶致液晶

8.8 生物膜泡弹性理论

8.9 形状方程式的一些已知特解

8.10 非轴对称膜泡

8.11 倾斜手性类脂双层

参考文献

9 半导体低维物理与应用

9.1 半导体低维物理的开端一一超晶格概念的提出与实现

9.2 超晶格、量子阱的主要物理特性及应用

9.3 零维系统——半导体量子点的物理特性及应用

9.4 低维系统中的新成员——纳米环

9.5 低维物理发展趋势与应用前景展望

参考文献

10 真实材料的量子理论：计算凝聚态物理

10.1 引言

10.2 密度泛函理论

10.3 第一原理计算方法

10.4 应用

参考文献

11 量子霍尔效应

11.1 经典霍尔效应

11.2 电子在均匀磁场中的运动，朗道能级

11.3 整数量子霍尔效应

11.4 分数量子霍尔效应

11.5 整数与分数量子霍尔效应的统一理解

11.6 量子霍尔效应的整体相图

11.7 磁通量子化

参考文献

12 量子计算与量子信息

12.1 计算与物理

12.2 量子力学的基本假定

12.3 量子信息学

12.4 量子计算机的基本结构

12.5 典型量子算法

12.6 量子计算机的实现方案

12.7 量子通信简介

12.8 展望

参考文献

13 激光与非线性光学

13.1 激光器的发明与发展

13.2 激光的应用

13.3 激光光谱学

13.4 非线性光学

13.5 超快激光的获得及应用

参考文献

14 原子钟(量子频标)

14.1 微波频标——现今原子钟的主要形式

14.2 微波频标的新发展

14.3 光学频标的进展

14.4 提高原子钟精度的意义

参考文献

15 激光冷却与捕陷中性原子

15.1 激光冷却和捕陷原子研究的意义

15.2 激光冷却和捕陷中性原子研究的历史发展

15.3 激光冷却原子的物理机制

15.4 激光冷却原子的实验实现

15.5 原子阱

15.6 激光冷却和捕陷中性原子技术的应用

15.7 总结

参考文献

16 玻色－爱因斯坦凝聚

16.1 序参量，相位相干性

16.2 格罗斯－皮塔耶夫斯基方程，凝聚体的基态和集体激发态

16.3 费什巴赫共振及其应用

16.4 玻色－爱因斯坦凝聚实验研究和天体物理

16.5 双阱中的凝聚体，约瑟夫森效应

16.6 光学点阵中的冷玻色原子

16.7 亚稳态原子的BEC

参考文献

……

17 光子晶体导论

18 混沌与奇异吸引子

19 量子力学系统的对称性

20 基本粒子的发现与径迹探测器

21 电子深度非弹性散射及强子结构

22 星体演化及脉冲双星引力研究

23 黑洞物理学

24 微波背景辐射、大爆炸和暴涨宇宙学

25 弱相互作用宇称不守恒

26 电弱相互作用的统一

27 夸克胶子等离子体

28 自由电子激光

29 等离子体物理与受控核聚变

本书分29个专题介绍近代物理学各方面的概念、方法、研究前沿和成果。内容包括近年来的重要研究方向，多数与诺贝尔奖有关，涉及凝聚态物理、原子分子物理与近代光学、核物理、粒子物理、天体物理与宇宙学等领域。论述侧重物理实质，并介绍近代物理的一些思想方法、研究方法和研究过程中的经验教训。本书可作为高等院校理工科研究生或高年级本科生教材，也可供从事基础物理教学的教师作教学参考，对从事与物理学联系较多的各学科科技工作者也有参考价值。