光电信息物理基础(第2版)

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《光电信息物理基础(第2版)》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。

《光电信息物理基础(第2版)》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。

沈为民,教授,中国计量学院光电学院副院长,从事光电类专业的教学和科研工作.高等光电信息科学与工程类专业教学指导分委员会协作委员

《光电信息物理基础(第2版)》
第一篇 电 磁 理 论
第1章 数学基础
1.1 矢量代数和矢量函数
1.2 场、梯度、散度和旋度
1.3 矢量微分算子
*1.4 正交曲线坐标系
*1.5 δ函数
习题1
第2章 电磁场的基本规律
2.1 静电场
2.2 恒定电场
2.3 稳恒磁场
2.4 时变电磁场
2.5 电磁场的能量和能流
习题2
第3章 电磁场的波动性
3.1 电磁场的波动方程
3.2 单色电磁波
3.3 相速度与群速度

　　过去很长时间，光学和电子学都曾作为物理学的一个分支，随着物理学的发展而不断完善。如今，光学工程和电子科学与技术都已成为独立的学科，但它们与物理学间的深刻联系不可分割。对于光学类、电子类专业的学生来说，没有扎实的基础物理知识，要想在专业领域有一番作为是很困难的。
　　电磁理论和量子理论是物理学的核心内容，也是光学和电子学的重要理论基础，而集成电路、光通信、光电信息等许多应用领域的飞速发展离不开以二极管、半导体激光器等为代表的固体器件，所以学习电磁理论和量子理论，以及固体物理与半导体物理知识，对于光学类、电子类专业学生来说是十分重要的。然而，电磁理论、量子理论、固体物理和半导体物理等内容很多，目前多数高校分几门课程开设，所需学时很多。我们课程内容改革的思路是，突出理论主线，在知识叙述保持连贯的前提下，尽量简化内容。教材编写力求内容精简、重点突出、概念清晰、通俗易懂。
　　本书共分三篇9章。
　　第一篇为电磁理论，第1章介绍矢量分析及场论，包括场、梯度、散度、旋度、正交曲线坐标系、δ函数；第2章介绍电磁现象的描述及基本方程，包括静电场、稳恒磁场、时变电磁场、麦克斯韦方程组、电磁场的边值关系、电磁场的能量和能流；第3章介绍电磁场的波动性，包括电磁场的波动方程、单色电磁波、非单色波与介质色散、电磁场的动量、电磁波的辐射；第4章介绍平面电磁波的传播，包括绝缘介质与导电介质中的单色平面波及反射和折射问题、全反射及消逝波与导引波等。
　　第二篇为量子理论，第5章介绍量子理论的实验基础，包括黑体辐射、光电效应、康普顿散射、氢原子光谱、电子衍射等著名实验及理论解释；第6章简单介绍量子力学的理论体系，包括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。
　　第三篇为固体光电基础，第7章简单介绍固体物理知识，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；第8章简单介绍半导体物理知识，包括本征半导体和杂质半导体、半导体中的载流子及其运动、连续性方程、PN结；第9章介绍半导体中的光学与光电现象，包括固体光学常数及测量方法、光吸收、光电导、光伏效应、半导体发光等。
　　每章末都附有习题。由于各校安排本课程的学时及教学要求不同，书中打“*”号内容可以不讲或简单讲述。
　　本书第一篇电磁理论由胡茂海负责编写，第二篇量子理论由段子刚负责编写，第三篇固体光电基础由沈为民负责编写，全书由沈为民统稿，周盛华参与部分章节编写和资料整理工作。深圳大学李景镇教授对全书进行了认真审稿，并提出许多宝贵建议，在此深表谢意。
　　由于编者的水平与经验有限，书中难免存在缺点和错误，殷切希望读者批评指正。
　　沈为民的电子邮箱：swm@cjlu?edu?cn
　　编著者