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第12章 气体动理论 2

12-1 理想气体的物态方程 2

12-1-1 平衡态 状态参量 2

12-1-2 温度 3

12-1-3 理想气体的物态方程 5

12-2 理想气体的压强和温度的微观解释 8

12-2-1 理想气体的微观模型和统计假设 8

12-2-2 压强的微观解释 9

12-2-3 温度的微观解释 10

12-2-4 能量按自由度均分定理理想气体的内能 12

12-3 平衡态的经典统计分布 15

12-3-1 概率分布函数 15

12-3-2 重力场中粒子按高度的分布 17

12-3-3 麦克斯韦速率分布律 18

12-3-4 麦克斯韦速度分布律 21

12-4 分子碰撞和气体的输运现象 23

12-4-1 分子碰撞的统计规律 23

12-4-2 气体内的输运现象 24

12-5 范德瓦耳斯方程 27

12-5-1 分子间的相互作用 27

12-5-2 真实气体的等温线 28

12-5-3 范德瓦耳斯方程 29

习题 30

第13章 热力学基础 34

13-1 热力学第一定律 34

13-1-1 内能 热力学第一定律 34

13-1-2 准静态过程的功和热量 35

13-1-3 定容热容和定压热容 36

13-2 热力学第一定律对理想气体准静态过程的应用 39

13-2-1 理想气体的等值过程 39

13-2-2 绝热过程 42

13-2-3 多方过程 43

13-3 循环与效率 46

13-3-1 热机和热机效率 46

13-3-2 制冷机和制冷系数 49

13-3-3 卡诺循环 50

13-4 热力学第二定律 52

13-4-1 热力学过程的方向性 52

13-4-2 热力学第二定律的两种表述 53

13-4-3 卡诺定理 55

13-4-4 克劳修斯熵 熵增加原理 56

13-4-5 玻耳兹曼熵 热力学第二定律的统计意义 61

13-4-6 熵概念的应用举例 63

13-5 热力学第三定律 热力学负温度 66

13-5-1 热力学第三定律 66

13-5-2 热力学负温度 66

习题 68

第14章 振动 72

14-1 简谐振动 72

14-1-1 简谐振动方程 72

14-1-2 简谐振动的特征量 73

14-1-3 简谐振动的旋转矢量表示法 75

14-1-4 简谐振动的能量 77

14-2 振动的合成和分解 80

14-2-1 同方向同频率简谐振动的合成 80

14-2-2 同方向不同频率简谐振动的合成拍 81

14-2-3 两个垂直方向简谐振动的合成 82

14-2-4 傅里叶分 解频谱分析 84

14-3 阻尼振动 受迫振动与共振 86

14-3-1 阻尼振动 86

14-3-2 受迫振动 共振 88

14-3-3 电磁振荡 90

14-4 交流电及其简单电路 91

14-4-1 交流电及元件特征 91

14-4-2 交流电路的矢量图解法 94

14-4-3 交流电的功率 97

习题 97

第15章 波动 102

15-1 平面简谐波 102

15-1-1 机械波的形成 102

15-1-2 简谐波的特征量 103

15-1-3 平面简谐波的表达式 105

15-1-4 介质与波速 109

15-2 机械波的强度 111

15-2-1 简谐波的能量 111

15-2-2 简谐波的能流 113

15-2-3 声波与声强 114

15-2-4 波的吸收 116

15-3 电磁波 117

15-3-1 电磁波的理论预言 117

15-3-2 平面电磁波的性质 119

15-3-3 电磁波的辐射与波谱 121

15-4 惠更斯原理 波的衍射 123

15-4-1 惠更斯原理 123

15-4-2 波的反射和折射 124

15-4-3 波的衍射 125

15-5 波的叠加原理 干涉现象 126

15-5-1 波的叠加原理 126

15-5-2 波的干涉 127

15-5-3 驻波 130

15-5-4 波的色散 133

15-6 多普勒效应 135

15-6-1 波源不动而观察者运动 136

15-6-2 观察者不动而波源运动 136

15-6-3 波源和观察者同时相对于介质运动 137

15-6-4 电磁波的多普勒效应 138

15-6-5 艏波与马赫锥 139

习题 140

第16章 几何光学 144

16-1 几何光学基本定律 144

16-1-1 光的传播规律 144

16-1-2 全反射 145

16-1-3 费马原理 146

16-1-4 棱镜与色散 146

16-1-5 介质中光的吸收和散射 147

16-2 成像基本概念和平面成像 147

16-2-1 物和像 147

16-2-2 光在平面上的反射和折射 148

16-2-3 负折射率介质 149

16-3 光在球面上的反射和折射 150

16-3-1 球面折射成像 150

16-3-2 横向放大率 152

16-3-3 光在球面上的反射 153

16-4 薄透镜 154

16-4-1 薄透镜的物像公式 154

16-4-2 薄透镜的焦距和焦点 156

16-4-3 薄透镜的作图求像法 157

16-5 光学仪器 159

16-5-1 人眼 159

16-5-2 照相机 160

16-5-3 放大镜 160

16-5-4 显微镜 161

16-5-5 望远镜 162

习题 164

第17章 波动光学 168

17-1 光波的叠加与干涉 168

17-1-1 光波概述 168

17-1-2 叠加与干涉 170

17-1-3 获得相干光的方法 171

17-2 分波前干涉 172

17-2-1 杨氏双缝实验 172

17-2-2 其他分波面干涉实验 176

17-2-3 光波的空间相干性和时间相干性 178

17-3 分振幅干涉 180

17-3-1 薄膜干涉概述 180

17-3-2 等倾干涉 181

17-3-3 等厚干涉 183

17-3-4 迈克耳孙干涉仪 185

17-4 光的衍射 187

17-4-1 惠更斯-菲涅耳原理 187

17-4-2 夫琅禾费单缝衍射 188

17-4-3 圆孔衍射 光学仪器的分辨率 192

17-5 衍射光栅 194

17-5-1 光栅衍射 194

17-5-2 光栅光谱 198

17-5-3 晶体的X射线衍射 200

17-6 偏振光的产生和检验 201

17-6-1 自然光 偏振光 201

17-6-2 反射光和折射光的偏振 202

17-6-3 起偏和检偏 203

17-6-4 双折射现象 204

17-7 偏振光的干涉 207

17-7-1 波片 207

17-7-2 偏振光的干涉 209

17-7-3 人为双折射 旋光现象 210

习题 211

第18章 量子物理基础 216

18-1 光的量子性 216

18-1-1 黑体辐射 216

18-1-2 光电效应 219

18-1-3 康普顿效应 222

18-1-4 氢原子光谱与玻尔理论 224

18-1-5 光的波粒二象性 228

18-2 物质波 229

18-2-1 德布罗意假设 229

18-2-2 波函数 231

18-2-3 海森伯不确定关系 233

18-2-4 薛定谔方程 236

18-3 一维定态问题 238

18-3-1 一维方势阱 238

18-3-2 势垒与隧道效应 242

18-3-3 一维谐振子 244

习题 246

第19章 原子 分子与固体 250

19-1 原子 250

19-1-1 氢原子 250

19-1-2 电子的轨道磁矩 253

19-1-3 电子自旋 254

19-1-4 原子的壳层结构 255

19-1-5 全同粒子系 交换对称性 258

19-1-6 量子统计 259

19-2 分子与固体 261

19-2-1 化学键 261

19-2-2 分子光谱 264

19-2-3 生物大分子 265

19-2-4 固体的能带 266

19-2-5 介观物理 268

19-3 激光 270

19-3-1 受激吸收、自发辐射与受激辐射 270

19-3-2 粒子数反转 271

19-3-3 光学谐振腔 272

19-4 宏观量子现象 273

19-4-1 A-B效应 273

19-4-2 超流 275

19-4-3 超导 276

习题 279

第20章 原子核简介 282

20-1 原子核的一般性质 282

20-1-1 核的组成和大小 282

20-1-2 核的质量和结合能 283

20-1-3 核的自旋与磁矩 284

20-1-4 核力 286

20-2 核衰变与核反应 287

20-2-1 原子核的稳定性 287

20--2-2 放射性衰变的模式 288

20-2-3 衰变的规律 290

20-2-4 核反应 292

习题 294

习题参考答案 295