理論物理基礎

     目 錄
   第1章 牛頓力學
    1.1運動律
    1.2行星繞日和萬有引力
    1.2.1開普勒定律
    1.2.2萬有引力
    1.3拉格朗日運動方程和廣義坐標變換
    1.3.1牛頓運動方程
    1.3.2拉格朗日函數(shù)
    1.3.3廣義坐標
    1.3.4變分法
    1.3.5拉格朗日運動方程
    1.3.6廣義坐標變換
    1.4哈密頓正則運動方程和正則變換
    1.4.1哈密頓正則運動方程
    1.4.2正則變換
    1.4.3哈密頓－雅可比方程
    1.4.4泊松括號
    習題
   第2章 麥克斯韋電磁理論
    2.1 電磁律
    2.1.1麥克斯韋方程組
    2.1.2電磁場能量守恒方程
    2.1.3電磁場動量守恒方程
    2.1.4電磁量的單位制
    2.2 電磁波的產(chǎn)生
    2.2.1電磁場的矢勢和標勢
    2.2.2波動方程
    2.2.3推遲解
    2.2.4輻射場
    2.2.5多極矩展開
    2.2.6電偶極矩輻射
    2.2.7磁偶極輻射和電四極輻射
    2.2.8輻射能流
    2.3平面電磁波的反射和透射
    2.3.1平面電磁波
    2.3.2平面波的反射和折射
    2.3.3平面波的偏振
    2.3.4金屬面上的折射和反射
    2.3.5多層薄膜中的反射和透射
    2.4極短波長近似（幾何光學近似）
    2.4.1程函方程
    2.4.2光線微分方程
    2.4.3評注
    習題
   第3章 洛倫茲電子論
    3.1分子、原子、電子
    3.2 洛倫茲方程與麥克斯韋方程
    3.2.1洛倫茲方程
    3.2.2場量的平均值
    3.2.3電荷密度和電流密度的意義
    3.3 洛倫茲－洛倫茨公式和簡單色散理論
    3.3.1洛倫茲力和電子運動方程
    3.3.2洛倫茲－洛倫茨公式
    3.3.3簡單色散理論
    3.4運動點電荷的電磁場
    習題
   第4章 狹義相對論
    4.1參考系
    4.2光速實驗和洛倫茲變換
    4.2.1邁克耳孫莫雷實驗
    4.2.2相對性原理
    4.2.3洛倫茲變換及其推論
    4.3閔可夫斯基四維時空和電磁律
    4.3.1閔可夫斯基四維時空
    4.3.2電磁場方程的四維形式
    4.3.3電磁場的能量動量張量
    4.3.4四維矢量和張量的變換性質(zhì)
    4.3.5運動介質(zhì)中的洛倫茲方程
    4.4相對論力學和質(zhì)能關(guān)系
    4.4.1四維速度
    4.4.2電子的三維運動方程和能量方程
    4.4.3質(zhì)能關(guān)系
    4.4.4閔可夫斯基運動方程
    4.4.5輻射阻尼四維力
    4.4.6點電荷的拉格朗日方程和哈密頓方程（三維形式）
    4.4.7點電荷系的相互作用項
    習題
   第5章 氣體動理論
    5.1 理想氣體
    5.1.1理想氣體定律
    5.1.2物理化學常量
    5.1.3理想氣體定律的氣體動理論解釋
    5.1.4理想氣體的熱容
    5.2 玻爾茲曼方程
    5.2.1玻爾茲曼方程的推導
    5.2.2混合氣體的玻爾茲曼方程
    5.2.3流體力學方程的推導
    5.3 局部熱力學平衡解
    5.3.1玻爾茲曼方程的逐級近似求解
    5.3.2零級近似解
    5.3.3一級近似解
    5.3.4輸運系數(shù)
    習題
   第6章 液體動理論
    6.1 BBGKY級列
    6.1.1劉維爾定理
    6.1.2博戈留波夫級列方程
    6.1.3玻恩－格林形式的級列方程
    6.1.4玻爾茲曼方程的推導
    6.1.5備注
    6.2 平衡態(tài)性質(zhì)
    6.2.1物態(tài)方程和徑向分布函數(shù)
    6.2.2內(nèi)能的計算
    6.2.3分子間力對壓強的貢獻
    6.2.4硬球模型計算結(jié)果
    6.3 動理論與統(tǒng)計熱力學的聯(lián)系
    6.3.1分子分布函數(shù)與位形配分函數(shù)
    6.3.2理想氣體的熵
    6.3.3液體的熱力學性質(zhì)
    6.4疊加近似的意義和改進途徑
   第7章 統(tǒng)計熱力學
    7.1平衡態(tài)熵最大律
    7.1.1系綜平均
    7.1.2正則系綜
    7.1.3巨正則系綜
    7.1.4理想氣體的平衡性質(zhì)
    7.1.5統(tǒng)計系綜之間的關(guān)系
    7.1.6正則分布的極值性質(zhì)
    7.1.7熵最大與趨向平衡的方向
    7.1.8幾點評注
    7.2混合理想氣體和化學反應
    7.2.1混合理想氣體的熱力學公式
    7.2.2理想氣體的化學反應
    7.3晶體的熱容和彈性
    7.3.1晶格動力學
    7.3.2晶體的熱力學函數(shù)
    7.3.3格林愛森物態(tài)方程
    7.3.4晶格熱容的德拜理論
    7.3.5晶體的彈性
    7.4 系綜平均值的偏差
    7.4.1正則系綜的能量漲落
    7.4.2巨正則系綜的分子數(shù)漲落
    7.5相對論統(tǒng)計物理初步
    7.5.1相對論流體力學
    7.5.2相對論熱力學
    7.5.3相對論性理想氣體
    習題
   第8章 隨機運動
    8.1 朗之萬方程
    8.1.1朗之萬方程
    8.1.2隨機變量的概率分布
    8.1.3愛因斯坦關(guān)系
    8.2 福克爾普朗克方程
    8.2.1隨機過程的概率描述
    8.2.2?？藸枺绽士朔匠?br />     8.2.3福克爾－普朗克方程的求解
    習題
   第9章 量子力學初步
    9.1 量子力學的產(chǎn)生
    9.1.1發(fā)展簡史
    9.1.2黑體輻射
    9.1.3原子結(jié)構(gòu)和原子光譜
    9.1.4玻爾對應原理
    9.1.5矩陣力學
    9.1.6波動力學
    9.1.7波動力學與矩陣力學的數(shù)學等價
    9.2 諧振子和氫原子
    9.2.1諧振子
    9.2.2氫原子
    9.3 角動量和自旋
    9.3.1軌道角動量
    9.3.2廣義角動量
    9.3.3自旋角動量
    9.3.4多電子系統(tǒng)的量子態(tài)
    9.4 氦原子
    9.4.1波動方程
    9.4.2微擾法
    9.4.3變分法
    9.4.4變分微擾法
    9.4.5激發(fā)態(tài)
    習題
   第10章 碰撞和躍遷
    10.1量子態(tài)的意義
    10.2躍遷概率
    10.3勢散射
    10.3.1一般描述
    10.3.2玻恩近似
    10.3.3散射看作躍遷
    10.3.4分波法
    10.3.5動量表象中的解
    10.4全同粒子的散射
    10.5多電子系統(tǒng)的輻射躍遷
    10.5.1輻射場與多電子系統(tǒng)的相互作用
    10.5.2輻射振子系統(tǒng)
    10.5.3多電子與輻射振子的組合系統(tǒng)
    10.5.4發(fā)射和吸收躍遷概率
    10.5.5偶極近似和振子強度
    10.5.6氫原子的躍遷概率和振子強度表
    習題
    第11章 原子分子等的近似處理
    11.1電子運動與核運動的近似分離
    11.1.1玻恩奧本海默近似
    11.1.2赫爾曼費恩曼定理
    11.1.3變分法
    11.2 多電子系統(tǒng)的單電子近似（一）
    11.2.1單電子能級和自洽場方法
    11.2.2哈特里?？朔匠?br />     11.3 簡單系統(tǒng)的近似處理
    11.3.1原子間力（簡單作法）
    11.3.2兩個電子系統(tǒng)的哈特里－福克（HF）近似
    11.3.3氫分子的微擾和變分處理
    11.4 多電子系統(tǒng)的單電子近似（二）
    11.4.1引言
    11.4.2自洽場哈特里－?？朔椒?br />     11.4.3斯萊特的Xa方法
    11.4.4結(jié)束語
   第12章 相對論性電子理論
    12.1 狄拉克方程的建立
    12.1.1相對論性處理
    12.1.2狄拉克方程
    12.1.3狄拉克矩陣（ax，ay，az，am）
    12.1.4狄拉克旋量
    12.2 狄拉克方程的協(xié)變形式
    12.2.1狄拉克矩陣（yμ）
    12.2.2洛倫茲變換下的不變性
    12.3 自旋磁矩
    12.3.1自旋的存在
    12.3.2自旋磁矩
    12.4 相對論性修正
    12.4.1波函數(shù)大小分量方程的嚴格求解
    12.4.2相對論性修正
    12.4.3自旋軌道耦合項
    12.4.4多電子系統(tǒng)的哈密頓量
    12.5 類氫原子能級的精細結(jié)構(gòu)
    12.5.1類氫原子的狄拉克方程
    12.5.2球面坐標下的p和1
    12.5.3狄拉克的算符J
    12.5.4類氫原子的波函數(shù)
    12.5.5精細結(jié)構(gòu)公式
   第13章 量子統(tǒng)計力學
    13.1基本原理
    13.1.1統(tǒng)計算符
    13.1.2吉布斯分布
    13.1.3熱力學公式
    13.1.4巨配分函數(shù)的微擾計算
    13.1.5準經(jīng)典近似
    13.2量子理想氣體
    13.2.1量子統(tǒng)計分布
    13.2.2連續(xù)譜近似
    13.2.3弱簡并性氣體
    13.2.4玻色愛因斯坦凝聚
    13.2.5巨配分函數(shù)的梅林變換表示
    13.2.6電子氣的磁性
    13.3非理想氣體
    13.3.1集團展開的一般評述
    13.3.2量子第二位力系數(shù)
    13.3.3經(jīng)典第二位力系數(shù)的量子修正
    13.4溫度格林函數(shù)
    13.4.1二次量子化
    13.4.2溫度格林函數(shù)
    13.4.3超導電性的BCS理論
    13.5 密度泛函理論
    13.5.1引言
    13.5.2非零溫密度泛函理論的基本定理
    13.5.3托馬斯－費米模型的基本理論
    13.5.4量子統(tǒng)計模型
    13.6超過HF近似的自洽場理論
   第14章 廣義相對論引力理論
    14.1歷史簡引
    14.2廣義相對論綜合作用量原理——引力場作用量
    14.3 電磁場作用量與物質(zhì)場作用量舉例
    14.3.1電磁場作用量
    14.3.2物質(zhì)連續(xù)分布作用量
    14.4有限物質(zhì)分布的弱引力非相對論近似
    14.5諧和條件為物理條件
    14.6電磁波在引力場中的傳播（幾何光學近似）
    14.7 引力場中原子能級和原子半徑的變化
    14.7.1推廣的狄拉克方程和電子場作用量
    14.7.2類氫原子半徑和能級及發(fā)光頻率的引力效應
    14.8一個簡單宇宙模型的哈勃紅移
    習題
   附錄 常用物理量單位和物理常量
   主題索引