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第6章 气体动理论 1

6.1 基本概念 1

一、热力学系统 1

二、描述系统的宏观量 2

三、热运动 6

四、统计方法与统计规律 7

五、准理想气体状态方程 7

6.2 准理想气体的温度压强和温度的统计规律 9

一、压强 9

二、温度 10

6.3 分子热运动速率分布统计规律 11

一、分子质心运动速率（即平动速率）的分布函数 11

二、玻尔兹曼分布律 18

6.4 能量均分定理与理想气体内能的统计规律 19

一、能量均分定理的统计规律 19

二、准理想气体内能的统计规律 22

6.5 平均碰撞频率与平均自由程的统计规律 23

一、平均碰撞频率 23

二、平均自由程 25

6.6 气体动理论基本问题 27

一、基本问题 27

二、解题示例 28

习题6 31

第7章 热力学基础 37

7.1 热力学第一定律 37

一、基本概念 37

二、表达式和实质 40

7.2 基本热学过程 40

一、等体过程 40

二、等压过程 41

三、等温过程 42

四、绝热过程 43

五、多方过程 46

7.3 热力学第二定律 49

一、基本概念 49

二、两种典型表述 56

三、实质 58

四、熵 61

五、两点推论 63

7.4 热力学温标 64

7.5 热力学基本问题 66

一、基本问题 66

二、解题示例 67

习题7 68

第8章 振动学基础 76

8.1 简谐振动 76

一、引例 76

二、简谐振动的定义 80

三、描述谐振动的特征量 80

四、谐振动的力学特征 83

五、描述简谐振动的方法 84

8.2 简谐振动的合成 87

一、振动方向平行频率相同 87

二、振动轨迹垂直 90

8.3 弹簧的串并联 94

一、串联 94

二、并联 95

8.4 阻尼振动 96

8.5 受迫振动 98

8.6 振动学基本问题 100

一、基本问题 100

二、解题示例 101

习题8 108

第9章 波动学基础 113

9.1 平面简谐波 113

一、引例 113

二、定义 116

三、特征 116

四、描述波动特征量 119

五、描述方法 119

9.2 经典波的波动性 121

一、干涉性 121

二、衍射性 129

9.3 多普勒效应 130

一、两种频率 130

二、两者之间的关系 130

三、多普勒效应的定义 130

9.4 波动学基本问题 131

一、基本问题 131

二、解题示例 132

习题9 134

第10章 波动光学 142

10.1 基本概念 142

一、光的波动性 142

二、普通光源及发光机理 143

三、折射率 144

四、光强 144

五、光程 145

六、光的叠加 147

10.2 光的偏振 151

一、偏振光 151

二、几种偏振态 151

三、基本定律 156

10.3 双折射 159

一、双折射现象 159

二、两束光的特点 159

三、波片 160

10.4 起偏和检偏 161

一、起偏 161

二、检偏 163

10.5 光的干涉 163

一、等倾薄膜干涉 163

二、薄膜等厚干涉 167

三、迈克耳孙干涉仪干涉 172

四、杨氏干涉 176

五、洛艾镜干涉 180

六、偏振光的干涉 181

10.6 光的衍射 183

一、光波的衍射现象 183

二、单缝夫琅和费衍射 184

三、多缝（光栅）衍射 191

四、小圆孔衍射 198

10.7 波动光学基本问题 199

一、基本问题 199

二、解题示例 202

习题10 210

第11章 狭义相对论力学基础 217

11.1 狭义相对论基本假设 217

一、经典时空观的困难 217

二、两个实验中伽利略变换遇到的困难 218

三、爱因斯坦假设 221

11.2 狭义相对论时空观 221

一、同时性 221

二、时间 222

三、长度 223

11.3 洛伦兹变换 224

一、坐标变换式 224

二、速度变换式 227

11.4 狭义相对论动力学基本方程 232

11.5 相对论功和能的关系 234

一、力对空间的累积效应 234

二、功 234

三、功能关系 236

11.6 相对论冲量和动量的关系 237

一、力对时间的累积效应 237

二、冲量和动量 237

三、冲量和动量的关系式 238

11.7 冲量矩与角动量的关系 238

一、力矩对时间的累积效应 238

二、冲量矩和角动量 239

三、二者的关系 239

11.8 相对论基本问题 242

一、基本问题 242

二、解题示例 243

习题11 246

第12章 量子物理基础 250

12.1 黑体辐射简介 250

一、热辐射 250

二、黑体辐射 251

三、普朗克的能量子假设 252

12.2 光的量子性 254

一、光电效应 254

二、康普顿（A.H. Compton）效应 259

12.3 光子的波粒二象性 264

一、双缝干涉实验结果 264

二、光子的波粒二象性概述 264

三、概率波 265

12.4 物质波 267

一、德布罗意假设 267

二、概率波 269

12.5 薛定谔方程 270

一、方程的建立 270

二、波函数所服从的条件 271

12.6 不确定关系 275

一、坐标和动量的半定量的关系 275

二、能量和时间的半定量的关系 276

12.7 氢原子理论 277

一、氢原子的玻尔（N. Bohr）理论 277

二、氢原子的几个量子力学结论 281

12.8 电子自旋 282

一、施特恩 格拉核（O. Stern,W. Gerlach）实验 282

二、电子自旋 283

12.9 原子核外电子组态 284

一、四个量子数 284

二、定义 285

三、组态所服从基本原理 285

12.10 量子物理学基本问题 286

一、基本公式 286

二、解题示例 287

习题12 290

部分习题参考答案 297

参考文献 303