光电信息物理基础

本书主要有三部分内容。一是电磁理论：包括矢量分析、电磁现象的普遍规律及基本方程、电磁场的波动性、电磁波的辐射、平面电磁波在绝缘介质和导电介质中的传播，以及电磁波的反射折射问题等；二是量子理论：包括热辐射、光量子、波粒二象性、氢原子光谱及玻尔理论、波函数与薛定谔方程、力学量与算符、微扰理论、光的吸收和发射等；三是固体光电基础：包括晶体结构与晶体结合、晶格振动、能带论基础及固体的导电性、本征半导体和杂质半导体、半导体中的载流子及其运动、PN结、半导体中的光学与光电现象等。
本书可作为高等学校光电信息工程、光信息科学与技术、电子科学与技术、电子信息科学与技术等光学类、电子类本科专业的教材，也可供有关专业的本科生、研究生和从事光电技术、电子技术的科技人员参考。

第二篇　量子理论
　　第5章 量子理论的实验基础
量子理论的建立是20世纪物理学的最伟大的成就之一。20世纪初，实验物理学的发展使得人们的认识开始进入到微观领域。新发现的物理现象不能够从以牛顿方程和麦克斯韦方程等为基础的经典物理学中获得解释。物理学家们对此开始了新的物理学原理的探索，并认识到量子化是微观物理世界的基本原理，在量子化思想方法下，当时一些重要的物理实验所遭遇的经典理论上的困惑成功地得以化解。从历史上那些重要的实验中产生的朴素的量子化思想方法逐步发展成为现代物理学的一个重要的完整的理论体系——量子力学。回顾历史上那些著名的物理实验，了解量子理论的由来，对学习、认识和理解量子力学的基本原理，是很重要的。　　
　　5.1 黑体辐射与普朗克量子假说
　　1.黑体辐射
在热力学温度0K以上的任何物体都会发射出热辐射（即一定波长范围内的电磁波），也能吸收和反射外来的辐射。如果一个物体能够全部吸收外来的辐射而毫无反射，则此物体称为绝对黑体，简称黑体。黑体发射出来的热辐射称为黑体辐射。黑体是一种理想化的模型，实际中并不存在。如图5.1-1所示的带有一个小孔的空腔，是一个接近理想黑体的装置。光通过小孔从外部进入空腔，在内壁上多次反射与吸收，几乎完全被吸收，从小孔逃逸的光微乎其微。如果让空腔处于高温下，则其内部充满由内壁材料辐射的电磁波，在温度一定的条件下，一定会达到平衡，即单位时间内内壁辐射的频率为V的电磁波能量与吸收的相同频率的电磁波能量相等。
　　……