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绪论1

第1章　光子原理10

1.1 光量子学说10

1.1.1　普朗克的振子能量分立说10

1.1.2　爱因斯坦的光量子理论14

1.1.3　玻尔的原子结构理论15

1.2　能态体系16

1.2.1　波函数、态矢及算符16

1.2.2　薛定谔方程23

1.2.3　密度算符27

1.2.4　能级跃迁35

1.3　光子的量46

1.3.1　光子场46

1.3.2　光子的量55

1.4 光子的态61

1.4.1　光子的状态61

1.4.2　光子数态64

1.4.3　光子位相态68

1.4.4　光子相干态72

1.5　光子在介质中的传输78

1.5.1　光子分布函数和传输基本方程78

1.5.2　光子的吸收、散射和辐射80

1.5.3　光子传输的一般方程82

第2章　光的辐射85

2.1　光辐射的基本概念85

2.1.1　热辐射和光量子85

2.1.2　基本辐射量86

2.1.3　辐射光谱89

2.2　光辐射的基本理论96

2.2.1　偶极子辐射理论96

2.2.2　电极化率理论98

2.2.3　洛伦兹线型和高斯线型100

2.2.4　辐射的光子理论101

2.3　光辐射基本定律106

2.3.1　基尔霍夫定律107

2.3.2　经典黑体辐射定律108

2.3.3　普朗克黑体辐射定律110

第3章　光的色散116

3.1　光色散的基本概念116

3.1.1　色散介质中的光波116

3.1.2　分子的极化特性118

3.1.3　分子的色散122

3.2　光色散的基本原理124

3.2.1　洛伦兹色散理论124

3.2.2　色散的光子理论分析127

3.2.3　色散函数128

3.2.4　用高斯单位制表示色散公式130

3.2.5　折射率随波长变化的分析131

3.2.6　离子—离子型偶极子色散134

3.3 导体和等离子体的色散135

3.3.1　导体的色散原理135

3.3.2　等离子体的色散140

第4章　光的吸收146

4.1　光吸收的概念146

4.1.1　光的吸收146

4.1.2　介质的光吸收系数147

4.1.3　光的吸收定律154

4.2　光吸收的光子原理166

4.2.1　光吸收过程166

4.2.2　吸收光谱172

4.2.3　光吸收的动力学179

4.3　光吸收效应185

4.3.1　光能量的转化185

4.3.2　光子化学效应187

4.3.3　光子物理效应191

4.3.4　光子化学—物理效应199

4.3.5　光子生物效应202

第5章　光的散射208

5.1 光散射的基本原理208

5.1.1　散射现象208

5.1.2　散射的基本原理209

5.1.3　晶体中光的散射212

5.1.4　大气中光的散射213

5.1.5　生物组织体的光散射214

5.2　微粒散射和分子散射216

5.2.1　微粒散射216

5.2.2　移动微粒散射的多普勒频移221

5.2.3　分子的散射222

5.3 喇曼散射229

5.3.1 自发散射和受激散射229

5.3.2　喇曼散射经典理论231

5.3.3　受激喇曼散射的光子理论233

5.3.4　相干反斯托克斯喇曼散射238

5.3.5　光声喇曼散射240

5.4　布里渊散射241

5.4.1　普通布里渊散射241

5.4.2　受激布里渊散射242

5.5　其他光子散射246

5.5.1　光子散射的形式247

5.5.2　康普顿散射的光子理论248

第6章　光的发射252

6.1　发光252

6.1.1　光的分类252

6.1.2　发光的一般概念264

6.1.3　发光的基本原理267

6.2 自发辐射发光——热光272

6.2.1 自发发光272

6.2.2　热辐射发光273

6.3　场致受激辐射发光——冷光275

6.3.1　电致固体发光——半导体发光276

6.3.2　光致发光——荧光和磷光295

6.3.3　电致气体发光——气体放电发光315

6.3.4　其他场致发光321

6.4　受激放大辐射发光——激光327

6.4.1　激光光子学概述327

6.4.2　激光的光子理论333

第7章　光子光学器件346

7.1　发光器件346

7.1.1　热辐射光源346

7.1.2　气体放电光源350

7.1.3　固体光源——发光二极管359

7.1.4　激光光源359

7.2　光电变换器件363

7.2.1　光辐射探测器363

7.2.2　光电成像器件371

7.3　光电显示器件382

7.3.1　显像管383

7.3.2　等离子体显示器384

7.3.3　液晶显示器385

7.4　光存储器件386

7.4.1　感光化学乳胶387

7.4.2　磁带和磁盘390

7.4.3　光盘393

附录A 物质方程中的物理量及其关系403

附录B　光的基本参数及相互关系404

附录C　量子力学的基本假设406

参考文献410