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目录 3

第三篇　热学 3

第十六章　温度 3

16.1　温度的概念　热力学第零定律 3

16.2　气体的平衡态及其描述参量　理想气体的物态方程 7

思考题与习题 10

第十七章　气体动理论 12

17.1　气体动理论的基本思想 12

17.2　概率　等概率假设 13

17.3　理想气体的压强与温度 15

17.4　范德瓦耳斯方程 18

17.5　麦克斯韦速率分布律 21

17.6　玻耳兹曼统计与玻耳兹曼分布 25

17.7　理想气体的内能 27

17.8　气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 30

17.9　气体内部的输运现象 33

思考题与习题 36

阅读材料　布朗运动及其应用 38

第十八章　热力学第一定律 41

18.1　热力学第一定律 41

18.2　理想气体几种典型的热力学过程 44

18.3　多方过程 50

18.4　循环过程　卡诺循环 52

思考题与习题 56

阅读材料　能量守恒定律的建立 59

第十九章　热力学第二定律 61

19.1　热力学第二定律 61

19.2　熵　熵增加原理 63

19.3　玻耳兹曼关系式 熵概念的泛化与应用 66

思考题与习题 71

阅读材料　耗散结构 72

20.1　简谐振动的基本特征及其描述 76

第二十章　机械振动 76

第四篇　振动与波 76

20.2　简谐振动的能量 83

20.3　阻尼振动　受迫振动　共振 85

20.4　非线性振动简介 88

20.5　简谐振动的合成　拍 90

思考题与习题 96

阅读材料　共振的利弊 99

21.1　机械波的基本特征　平面简谐波的波函数 100

第二十一章　机械波 100

21.2　波的能量　能流密度 105

21.3　惠更斯原理　波的衍射 107

21.4　波的叠加　驻波　相位突变 109

21.5　机械波的多普勒效应 114

21.6　声波 116

思考题与习题 119

阅读材料　孤波与孤子 122

22.1　几何光学的基本定律 126

第五篇　光学 126

第二十二章　几何光学 126

22.2　光在平面上的反射和折射 128

22.3　光在球面上的反射和折射 132

22.4　薄透镜 138

22.5　几种常见的光学仪器 143

思考题与习题 150

阅读材料　光纤通信 152

第二十三章　光的干涉 154

23.1 光与光程 154

23.2　相干光及其获得 156

23.3　双缝干涉 158

23.4　薄膜干涉 161

23.5　干涉仪 174

23.6　光的时间相干性与空间相干性 175

思考题与习题 178

24.1　惠更斯-菲涅耳原理 184

第二十四章　光的衍射 184

24.2　单缝衍射 186

24.3　圆孔衍射 191

24.4　光栅衍射 195

24.5 X射线衍射 201

24.6　全息照相简介 203

思考题与习题 205

25.1 自然光与偏振光 208

第二十五章　光的偏振 208

25.2　起偏与检偏　马吕斯定律 210

25.3 由反射和折射获得偏振光　布儒斯特定律 213

25.4　由双折射获得偏振光 215

25.5　偏振光的干涉 220

25.6　旋光现象及其应用 223

25.7　光的吸收、色散与散射 224

思考题与习题 226

26.1　黑体辐射　普朗克能量子假说 232

第六篇　量子物理学基础 232

第二十六章　量子物理学的实验基础 232

26.2　光电效应　爱因斯坦光子理论 235

26.3　康普顿效应 238

26.4　玻尔的氢原子模型　弗兰克-赫兹实验 242

26.5　德布罗意的物质波　戴维孙-革末实验 248

思考题与习题 250

阅读材料　玻尔 252

第二十七章　量子力学初步 254

27.1　波函数及其统计解释 254

27.2　不确定关系 257

27.3　薛定谔方程 259

27.4　一维无限深势阱 260

27.5　线性谐振子 263

27.6　一维势垒　隧道效应 265

思考题与习题 267

阅读材料　AB效应 269

第二十八章 原子的量子理论 272

28.1 氢原子的能量与角动量 272

28.2　斯特恩-盖拉赫实验　电子的自旋 277

28.3　全同粒子的交换对称性 278

28.4　原子的壳层结构 280

28.5　碱金属原子 286

28.6　激光冷却与原子囚禁 287

思考题与习题 289

阅读材料　近代物理学与高科技 289

第二十九章　分子与固体 292

29.1 化学键 292

29.2　分子的振动与转动 293

29.3　金属导电的量子解释 294

29.4　能带理论 296

29.5　绝缘体、导体和半导体 299

阅读材料　纳米科学技术 304

思考题与习题 304

第三十章　核物理学与粒子物理学 306

30.1　原子核的一般性质 306

30.2　原子核的衰变、裂变与聚变 310

30.3　粒子及其分类 314

30.4　守恒定律 315

30.5　基本相互作用　夸克模型与标准模型 318

思考题 321

31.1 广义相对论基础 324

第七篇　天体物理学与宇宙学 324

第三十一章　广义相对论与宇宙学 324

31.2　星体的演化 326

31.3　大爆炸宇宙学 329

思考题 336

第八篇　现代科学与高新技术的物理基础专题选讲 338

第一讲　激光原理 338

第二讲　超导 348

思考题与习题参考答案 355