大学物理 下PDF电子书下载

第四篇 分子物理学和热力学 2

第13章 气体动理论 2

13.1平衡状态 理想气体状态方程 2

13.1.1状态参量 2

13.1.2平衡态 平衡过程 3

13.1.3理想气体状态方程 4

13.2气体分子运动论的压强公式 5

13.2.1理想气体的微观模型 5

13.2.2平衡态的统计假设 5

13.2.3理想气体的压强公式 6

13.3气体分子的平均平动动能与温度关系 8

13.3.1温度公式 8

13.3.2气体分子的方均根速率 9

13.4能量按自由度均分原理 理想气体内能 10

13.4.1自由度 10

13.4.2气体分子的自由度 11

13.4.3能量均分原理 11

13.4.4理想气体内能 13

13.5麦克斯韦分子速率分布律 15

13.5.1分子的速率分布 15

13.5.2气体分子速率的三种统计平均值 17

13.6平均自由程 气体内的迁移现象 19

13.6.1分子的平均碰撞频率 19

13.6.2分子的平均自由程 20

13.6.3气体内的迁移现象及其基本定律 21

13.7真空的获得和低压的测定 24

13.7.1真空的特点 24

13.7.2真空的获得 25

13.7.3真空（低压）的测量 29

习题 32

第14章 热力学的物理基础 34

14.1热力学第一定律 34

14.1.1热力学过程 34

14.1.2功、热量、内能 35

14.1.3热力学第一定律 37

14.2热力学第一定律对于理想气体的等值过程的应用 38

14.2.1等容过程 38

14.2.2等温过程 38

14.2.3等压过程 39

14.3气体的摩尔热容量 41

14.3.1热容量的概念 41

14.3.2气体的定容摩尔热容量Cv 41

14.3.3气体的定压摩尔热容量Vp 42

14.3.4比热容比γ 42

14.4绝热过程 45

14.4.1绝热过程方程的推导 46

14.4.2绝热线与等温线的讨论 47

14.5循环过程 卡诺循环 48

14.5.1循环过程 48

14.5.2循环效率 49

14.5.3卡诺循环 51

14.5.4卡诺机的效率 52

14.5.5制冷机的应用 54

14.6热力学第二定律 57

14.6.1热力学第二定律 57

14.6.2可逆过程和不可逆过程 59

14.6.3卡诺定理 60

14.6.4热力学第二定律的统计意义 60

习题 61

第15章 真实气体 64

15.1真实气体的等温线 64

15.2范德瓦耳斯方程 66

15.3焦耳-汤姆孙实验 真实气体的内能 69

15.4低温的获得 71

15.4.1液化气体获得低温 71

15.4.2绝热退磁降温 72

15.4.3稀释制冷 72

15.4.4激光冷却中性原子 72

15.5相变与热处理技术 73

15.5.1相变 73

15.5.2热处理技术 74

第五篇 波动光学 77

第16章 光的干涉 77

16.1光源 光的单色性和相干性 77

16.2双缝干涉 79

16.3光程和光程差 82

16.4薄膜干涉 85

16.5劈尖干涉 牛顿环 91

16.6迈克耳孙干涉仪及应用 96

习题 98

第17章 光的衍射 99

17.1光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 99

17.2单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 101

17.3光栅衍射 106

17.4光学仪器的分辨率 111

17.5伦琴射线衍射 布拉格方程 114

习题 116

第18章 光的偏振 118

18.1自然光和偏振光 118

18.2偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 120

18.3反射和折射光的偏振 124

18.4光的双折射现象 126

18.5偏振光的干涉 人为双折射现象 131

18.6旋光现象 133

习题 134

第六篇 近代物理基础 137

第19章 相对论基础 137

19.1伽利略变换与经典力学时空观 137

19.1.1伽利略变换 137

19.1.2经典力学时空观 140

19.2狭义相对论的基本假设 洛伦兹变换 142

19.2.1狭义相对论提出的历史背景 142

19.2.2狭义相对论的基本假设 144

19.2.3洛伦兹坐标变换式 145

19.2.4洛伦兹速度变换式 147

19.3狭义相对论的时空观 148

19.3.1长度收缩 148

19.3.2时间膨胀 149

19.3.3同时的相对性 150

19.4狭义相对论动力学 154

19.4.1质量和动量 154

19.4.2动力学基本方程 155

19.4.3能量 155

19.4.4能量与动量的关系 157

19.4.5光子的能量、质量和动量 157

19.5广义相对论简介 160

19.5.1孪生子佯谬 160

19.5.2广义相对论的基本原理和时空弯曲 160

19.5.3广义相对论的可观测效应 161

习题 162

第20章 波粒二象性 166

20.1黑体辐射与普朗克量子化假说 166

20.1.1热辐射 166

20.1.2黑体辐射的实验规律 166

20.1.3黑体热辐射的实验规律 167

20.1.4普朗克的能量子假设 168

20.2光电效应 170

20.2.1光电效应的实验规律 170

20.2.2经典理论的解释及其困难 173

20.2.3光子假设及光的波粒二象性 173

20.2.4光子假说对光电效应的解释 174

20.2.5爱因斯坦的光电效应方程 174

20.3康普顿效应 175

20.3.1康普顿效应的实验规律 176

20.3.2康普顿效应的量子解释 176

20.3.3康普顿散射公式 177

20.4微观粒子的波粒二象性 178

20.4.1微观粒子的波粒二象性 178

20.4.2德布罗意方程 179

20.4.3自由粒子的德布罗意波长 179

20.4.4戴维孙-革末实验 180

20.5不确定关系 181

20.5.1电子单缝衍射实验 182

20.5.2不确定关系 183

习题 186

第21章 原子的量子理论初步 188

21.1玻尔的原子量子理论 188

21.1.1氢原子光谱的实验规律 188

21.1.2原子的有核模型 190

21.1.3玻尔的氢原子量子论 191

21.1.4氢原子结构的计算 192

21.2薛定谔方程 198

21.2.1波函数及其统计解释 198

21.2.2一般的薛定谔波动方程 200

21.2.3定态薛定谔波动方程 200

21.3一维势场中的粒子运动 202

21.3.1一维无限深势阱中的粒子运动 202

21.3.2势垒贯穿 205

21.4量子力学中的原子问题 206

21.4.1氢原子薛定谔方程的解 207

21.4.2多电子原子的描述 209

21.5激光 210

21.5.1氦-氖激光器 210

21.5.2原子的跃迁 211

21.5.3激光的获得 213

21.6固体的能带结构和半导体的基本概念 214

21.6.1半导体的基本概念 215

21.6.2固体能带的基本概念 215

21.6.3本征半导体和杂质半导体 216

21.7原子核与基本粒子 218

21.7.1放射性 218

21.7.2原子核 220

21.7.3基本粒子 222

21.7.4核磁共振 225

习题 226

习题参考答案 234

附录 235

附录A物理量单位制 235

一、单位制 235

二、国际单位制简介 235

三、力学和电学中曾经出现过的单位制 242

附录B常用字母和数学符号 242

附录C单位换算 243

附录D基本物理常数 246

附录E一些固体的密度 247

附录F某些声波与某些物体振动的频率 248

附录G某些物质的特征值 249