《晶体物理学》求取 ⇩

第一章张量基础1

1.1张量初步概念及其表示方法1

1.1.1标量和矢量1

1.1.2二阶张量1

1.1.3高阶张量4

1.2张量的变换定律6

1.2.1坐标轴的变换7

1.2.2一阶张量（矢量）分量的变换8

1.2.3二阶张量分量的变换9

1.2.4高阶张量分量的变换11

1.2.5点坐标和点坐标乘积的变换12

1.3张量的定义13

1.3.1张量的定义13

1.3.2张量与矩阵13

1.3.3张量的类型14

1.4二阶张量的基本特性15

1.4.1二阶张量的示性曲面15

1.4.2二阶示性曲面的主轴和二阶张基的主轴化16

1.4.3在给定方向上物理性质的值18

1.4.4示性曲面的几何性质19

1.4.5主轴化方法20

1.5晶体对称性对晶体物理性质的影响22

1.5.1晶体物理性质的对称性22

1.5.2张量的固有对称性23

1.5.3诺埃曼原则23

1.5.4居里原则24

1.5.5晶体物理性质对称性与晶体对称性间的关系25

1.5.6晶体对称性对二阶张量描述的物理性质的影响26

1.6晶体物理坐标轴的选择规则29

2.1.1应力的定义30

2.1应力张量30

第二章晶体的弹性性质30

2.1.2应力张量及其性质31

2.1.3应力矢量35

2.2应变张量36

2.2.1晶体的形变36

2.2.2应变张量及其性质39

2.2.3应变张量的矩阵表示应变矩阵元的物理意义42

2.2.4晶体的热膨胀43

2.3胡克定律晶体的弹性常数45

2.3.1胡克定律45

2.3.2晶体的弹性常数胡克定律的矩阵表示46

2.3.3晶体对称性对弹性常数的影响49

2.3.4泊松比和弹性模量52

2.4弹性波在晶体中的传播53

2.4.1晶体中质点的平移运动方程53

2.4.2克里斯托夫公式54

2.4.3弹性波在石英晶体中的传播57

第三章晶体的介电、压电、热释电和铁电性质60

3.1晶体的介电性质60

3.1.1电极化机制60

3.1.2各向异性电介质中P、D、E间的关系62

3.1.3介电常数张量与晶体对称性的关系65

3.1.4极化弛豫与介电损耗67

3.2晶体的压电性质与电致伸缩性质69

3.2.1正压电效应及其描述压电常数的物理意义69

3.2.2逆压电效应及其描述71

3.2.3压电常数与晶体对称性的关系72

3.2.4四类边界条件与四类压电方程77

3.2.5机电耦合系数79

3.2.6应用示例——磷酸二氢铵（ADP）晶体的压电性质81

3.2.7二级压电效应83

3.2.8电致伸缩效应84

3.2.9压电材料与应用概述85

3.3晶体的热释电性质87

3.3.1热释电现象与热释电系数87

3.3.2热释电效应与晶体对称性88

3.3.3二级热释电效应与电生热效应89

3.3.4热释电材料与应用概述90

3.4晶体的铁电性质91

3.4.1铁电晶体的定义91

3.4.2电畴92

3.4.3铁电晶体的基本宏观特性94

3.4.4铁电晶体的分类97

3.4.5铁电相变与晶体对称性的关系98

3.4.6反铁电体100

3.4.7铁弹体101

3.4.8铁性现象与铁性体101

3.5晶体的光铁电性质101

3.5.1概述101

3.5.2反常光生伏打效应（APV？效应）103

3.5.3光致形变效应与光致伸缩效应106

第四章晶体的线性光学性质108

4.1.1晶体中光波的E、D、H、k和S的关系109

4.1晶体中光波的结构109

4.1.2晶体光学基本方程111

4.1.3菲涅尔（Fresnel）波法线方程113

4.1.4菲涅尔波射线方程116

4.2电磁波在不同晶系晶体中的传播118

4.2.1高级晶族（立方晶系）晶体118

4.2.2中级晶族（三方、四方、六方晶系）晶体118

4.2.3低级晶族（正交、单斜、三斜晶系）晶体122

4.3晶体宏观光学性质的几何表示122

4.3.1折射率椭球（光率体）123

4.3.2不同晶系晶体的折射率椭球129

4.3.3折射率曲面135

4.3.4折射率椭球和折射率曲面的色散139

4.3.5晶体的其它光学示性曲面140

4.4光束通过由晶片隔开的两偏振器后的干涉142

4.4.1平行光束垂直通过晶片后的干涉142

4.4.2平行白色光束垂直通过晶片后的干涉145

4.4.3聚敛光束通过晶片后的干涉（锥光干涉）146

4.5介电张量的空间色散晶体的旋光性质150

4.5.1旋光现象及其早期菲涅尔理论150

4.5.2介电张量的空间色散152

4.5.3回旋张量与回旋矢量153

4.5.4晶体的空间色散方程155

4.5.5有旋光性时的菲涅尔公式及其解157

4.5.6其它相关问题161

第五章晶体的非线性光学性质163

5.1概述163

5.2非线性光学效应的一般描述164

5.3.1二次谐波发生（SHG）167

5.3.2二阶非线性极化系数167

5.3二阶非线性极化系数167

5.4位相匹配172

5.4.1位相匹配条件172

5.4.2单轴晶的位相匹配174

5.4.3有效非线性光学系数178

5.4.4双轴晶的位相匹配184

5.4.5光孔效应和最优位相匹配187

5.5光学混频与光学参量振荡189

5.5.1三波混频效应189

5.5.2光学参量放大与振荡191

5.6三阶非线性光学效应——四波混频192

5.7非线性光学材料概述193

第六章晶体在外场作用下的光学性质199

6.1电光效应199

6.1.1电光效应的一般描述199

6.1.2线性电光效应（Pockels效应）200

6.1.342m晶类的线性电光效应204

6.1.4二次电光效应（Kerr效应）213

6.1.5电光系数的频率关系219

6.1.6电光材料简介220

6.2弹光效应222

6.2.1弹光效应的描述222

6.2.223晶类晶体的弹光效应224

6.3声光效应226

6.3.1喇曼－内斯（Raman－Nath）衍射226

6.3.2布喇格（Bragg）衍射228

6.3.3喇曼－内斯衍射和布喇格衍射的判据229

6.3.4弹光和声光材料简介230

6.4热光效应231

6.5光折变效应232

6.5.1光折变效应的一般描述232

6.5.2光折变材料与光折变效应应用简介233

7.1.2晶体中弹（声）－热－电－磁诸场量间的相互作用235

7.1.1概述235

第七章平衡态下晶体宏观物理性质的综合讨论235

7.1晶体中弹（声）－热－电－磁－光等场量的相互作用235

7.1.3光与物质的相互作用237

7.2晶体宏观物理性质的分类239

7.3晶体宏观物理性质的热力学综合讨论物质常数的定义242

7.8.1不同热力学条件下晶体物理性质的区别242

7.3.2晶体的热力学函数与状态方程物质常数的定义243

7.3.3物质常数间的关系245

7.3.4麦克斯韦关系式的一般形式高阶交叉耦合效应246

7.3.5光与弹（声）－热－电－磁等场量间相互作用的描述249

7.3.6不同效应间的内在联系250

7.4不同热力学条件下物质常数间的关系251

7.4.1电学短路条件下的等温与绝热弹性顺服常数251

7.4.2电学短路条件下的机械自由与机械夹持热释电系数252

7.4.3不同热力学条件下物质常数间的关系252

7.4.4数量级的比较254

附录I晶体学基本知识255

附录Ⅱ晶体宏观物理性质与点群的关系一览表268

附录Ⅲ晶体物理性质矩阵表269