理論物理基礎(chǔ)

     目 錄
   第1章 牛頓力學(xué)
    1.1運(yùn)動(dòng)律
    1.2行星繞日和萬(wàn)有引力
    1.2.1開(kāi)普勒定律
    1.2.2萬(wàn)有引力
    1.3拉格朗日運(yùn)動(dòng)方程和廣義坐標(biāo)變換
    1.3.1牛頓運(yùn)動(dòng)方程
    1.3.2拉格朗日函數(shù)
    1.3.3廣義坐標(biāo)
    1.3.4變分法
    1.3.5拉格朗日運(yùn)動(dòng)方程
    1.3.6廣義坐標(biāo)變換
    1.4哈密頓正則運(yùn)動(dòng)方程和正則變換
    1.4.1哈密頓正則運(yùn)動(dòng)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(hào)
    習(xí)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(chǎng)能量守恒方程
    2.1.3電磁場(chǎng)動(dòng)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(chǎng)的矢勢(shì)和標(biāo)勢(shì)
    2.2.2波動(dòng)方程
    2.2.3推遲解
    2.2.4輻射場(chǎng)
    2.2.5多極矩展開(kāi)
    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(zhǎng)近似（幾何光學(xué)近似）
    2.4.1程函方程
    2.4.2光線微分方程
    2.4.3評(píng)注
    習(xí)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(chǎng)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(jiǎn)單色散理論
    3.3.1洛倫茲力和電子運(yùn)動(dòng)方程
    3.3.2洛倫茲－洛倫茨公式
    3.3.3簡(jiǎn)單色散理論
    3.4運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷的電磁場(chǎng)
    習(xí)題
   第4章 狹義相對(duì)論
    4.1參考系
    4.2光速實(shí)驗(yàn)和洛倫茲變換
    4.2.1邁克耳孫莫雷實(shí)驗(yàn)
    4.2.2相對(duì)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(shí)空和電磁律
    4.3.1閔可夫斯基四維時(shí)空
    4.3.2電磁場(chǎng)方程的四維形式
    4.3.3電磁場(chǎng)的能量動(dòng)量張量
    4.3.4四維矢量和張量的變換性質(zhì)
    4.3.5運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中的洛倫茲方程
    4.4相對(duì)論力學(xué)和質(zhì)能關(guān)系
    4.4.1四維速度
    4.4.2電子的三維運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方程
    4.4.5輻射阻尼四維力
    4.4.6點(diǎn)電荷的拉格朗日方程和哈密頓方程（三維形式）
    4.4.7點(diǎn)電荷系的相互作用項(xiàng)
    習(xí)題
   第5章 氣體動(dòng)理論
    5.1 理想氣體
    5.1.1理想氣體定律
    5.1.2物理化學(xué)常量
    5.1.3理想氣體定律的氣體動(dòng)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(dǎo)
    5.2.2混合氣體的玻爾茲曼方程
    5.2.3流體力學(xué)方程的推導(dǎo)
    5.3 局部熱力學(xué)平衡解
    5.3.1玻爾茲曼方程的逐級(jí)近似求解
    5.3.2零級(jí)近似解
    5.3.3一級(jí)近似解
    5.3.4輸運(yùn)系數(shù)
    習(xí)題
   第6章 液體動(dòng)理論
    6.1 BBGKY級(jí)列
    6.1.1劉維爾定理
    6.1.2博戈留波夫級(jí)列方程
    6.1.3玻恩－格林形式的級(jí)列方程
    6.1.4玻爾茲曼方程的推導(dǎo)
    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(jì)算
    6.2.3分子間力對(duì)壓強(qiáng)的貢獻(xiàn)
    6.2.4硬球模型計(jì)算結(jié)果
    6.3 動(dòng)理論與統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)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(xué)性質(zhì)
    6.4疊加近似的意義和改進(jìn)途徑
   第7章 統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)
    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(jì)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(diǎn)評(píng)注
    7.2混合理想氣體和化學(xué)反應(yīng)
    7.2.1混合理想氣體的熱力學(xué)公式
    7.2.2理想氣體的化學(xué)反應(yīng)
    7.3晶體的熱容和彈性
    7.3.1晶格動(dòng)力學(xué)
    7.3.2晶體的熱力學(xué)函數(shù)
    7.3.3格林愛(ài)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(duì)論統(tǒng)計(jì)物理初步
    7.5.1相對(duì)論流體力學(xué)
    7.5.2相對(duì)論熱力學(xué)
    7.5.3相對(duì)論性理想氣體
    習(xí)題
   第8章 隨機(jī)運(yùn)動(dòng)
    8.1 朗之萬(wàn)方程
    8.1.1朗之萬(wàn)方程
    8.1.2隨機(jī)變量的概率分布
    8.1.3愛(ài)因斯坦關(guān)系
    8.2 福克爾普朗克方程
    8.2.1隨機(jī)過(guò)程的概率描述
    8.2.2?？藸枺绽士朔匠?br />     8.2.3?？藸枺绽士朔匠痰那蠼?br />     習(xí)題
   第9章 量子力學(xué)初步
    9.1 量子力學(xué)的產(chǎn)生
    9.1.1發(fā)展簡(jiǎn)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(duì)應(yīng)原理
    9.1.5矩陣力學(xué)
    9.1.6波動(dòng)力學(xué)
    9.1.7波動(dòng)力學(xué)與矩陣力學(xué)的數(shù)學(xué)等價(jià)
    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(dòng)量和自旋
    9.3.1軌道角動(dòng)量
    9.3.2廣義角動(dòng)量
    9.3.3自旋角動(dòng)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(dòng)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(xí)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(shì)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(dòng)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(chǎng)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(qiáng)度
    10.5.6氫原子的躍遷概率和振子強(qiáng)度表
    習(xí)題
    第11章 原子分子等的近似處理
    11.1電子運(yùn)動(dòng)與核運(yùn)動(dòng)的近似分離
    11.1.1玻恩奧本海默近似
    11.1.2赫爾曼費(fèi)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(jí)和自洽場(chǎng)方法
    11.2.2哈特里?？朔匠?br />     11.3 簡(jiǎn)單系統(tǒng)的近似處理
    11.3.1原子間力（簡(jiǎn)單作法）
    11.3.2兩個(gè)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(chǎng)哈特里－?？朔椒?br />     11.4.3斯萊特的Xa方法
    11.4.4結(jié)束語(yǔ)
   第12章 相對(duì)論性電子理論
    12.1 狄拉克方程的建立
    12.1.1相對(duì)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(duì)論性修正
    12.4.1波函數(shù)大小分量方程的嚴(yán)格求解
    12.4.2相對(duì)論性修正
    12.4.3自旋軌道耦合項(xiàng)
    12.4.4多電子系統(tǒng)的哈密頓量
    12.5 類氫原子能級(jí)的精細(xì)結(jié)構(gòu)
    12.5.1類氫原子的狄拉克方程
    12.5.2球面坐標(biāo)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(xì)結(jié)構(gòu)公式
   第13章 量子統(tǒng)計(jì)力學(xué)
    13.1基本原理
    13.1.1統(tǒng)計(jì)算符
    13.1.2吉布斯分布
    13.1.3熱力學(xué)公式
    13.1.4巨配分函數(shù)的微擾計(jì)算
    13.1.5準(zhǔn)經(jīng)典近似
    13.2量子理想氣體
    13.2.1量子統(tǒng)計(jì)分布
    13.2.2連續(xù)譜近似
    13.2.3弱簡(jiǎn)并性氣體
    13.2.4玻色愛(ài)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(tuán)展開(kāi)的一般評(píng)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(dǎo)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(fèi)米模型的基本理論
    13.5.4量子統(tǒng)計(jì)模型
    13.6超過(guò)HF近似的自洽場(chǎng)理論
   第14章 廣義相對(duì)論引力理論
    14.1歷史簡(jiǎn)引
    14.2廣義相對(duì)論綜合作用量原理——引力場(chǎng)作用量
    14.3 電磁場(chǎng)作用量與物質(zhì)場(chǎng)作用量舉例
    14.3.1電磁場(chǎng)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(duì)論近似
    14.5諧和條件為物理?xiàng)l件
    14.6電磁波在引力場(chǎng)中的傳播（幾何光學(xué)近似）
    14.7 引力場(chǎng)中原子能級(jí)和原子半徑的變化
    14.7.1推廣的狄拉克方程和電子場(chǎng)作用量
    14.7.2類氫原子半徑和能級(jí)及發(fā)光頻率的引力效應(yīng)
    14.8一個(gè)簡(jiǎn)單宇宙模型的哈勃紅移
    習(xí)題
   附錄 常用物理量單位和物理常量
   主題索引