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目录 1

第七章 机械振动 1

§7.1v简谐运动 1

一、弹簧振子 1

二、简谐运动的基本特征 1

三、简谐运动的速度与加速度 2

四、描述简谐运动的物理量 3

五、简谐运动的矢量表示法 6

§7.2 简谐运动的能量 9

§7.3 简谐运动的合成 11

一、同频率同方向简谐运动的合成 11

二、振动方向相互垂直的两个同频率简谐运动的合成 13

§7.4 阻尼振动 受迫振动 共振 15

一、阻尼振动 15

二、受迫振动 17

三、共振 18

§7.5 振动分解与频谱分析 19

小结 21

习题 22

第八章 机械波 25

§8.1 机械波的产生和传播 25

一、机械波产生的条件 25

二、横波和纵波 26

三、波的几何描述 27

四、波长波的周期和频率波速 28

§8.2 平面简谐波的波函数 29

一、平面简谐波的波函数 29

二、波函数的物理意义 30

§8.3 波的能量 能流密度 34

一、波的能量 34

二、能流密度 35

三、平面波和球面波的振幅 36

一、惠更斯原理 39

§8.4 惠更斯原理 39

二、波的衍射现象 40

§8.5 波的叠加原理 波的干涉 40

一、波的叠加原理 40

二、波的干涉现象和规律 41

§8.6 驻波 42

一、驻波的形成 43

三、驻波的波腹与波节 44

二、驻波方程 44

四、驻波的相位 45

五、两端固定弦上形成的驻波 45

六、半波损失 46

§8.7 多普勒效应 48

§8.8 声波 50

小结 51

习题 52

一、变化电磁场的相互激发 56

第九章 电磁波 56

§9.1 电磁波的波动方程 56

二、电磁波波动方程 57

三、均匀介质中的平面波 58

§9.2 电磁波的性质 坡印廷矢量 60

一、平面电磁波的性质 60

二、坡印廷矢量 60

三、辐射压强 61

§9.3 振荡电偶极子的辐射 62

一、振荡电偶极子的辐射 62

二、电磁波的产生和传播 64

§9.4 电磁波谱 66

小结 68

习题 68

第十章 波动光学 70

三、获得相干光的基本方法 71

二、光的相干性 71

一、光矢量 71

§10.1 光的相干性 71

§10.2 双缝干涉 73

一、杨氏双缝干涉 73

二、劳埃德镜实验 75

§10.3 光程 薄膜干涉 76

一、光程与光程差 76

二、薄透镜不产生附加光程差 78

三、薄膜干涉 79

四、增透膜和增反膜 81

§10.4 劈尖 牛顿环 82

一、劈尖 82

二、牛顿环 83

§10.5 迈克耳孙干涉仪 86

§10.6 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 87

一、光的衍射现象 87

二、惠更斯-菲涅耳原理 89

§10.7 夫琅禾费单缝衍射 90

一、夫琅禾费单缝衍射的实验装置 90

二、单缝衍射形成明暗条纹的条件 90

三、单缝衍射条纹特点 92

§10.8 光栅衍射 97

一、衍射光栅 98

二、光栅衍射条纹的形成 99

§10.9 伦琴射线的衍射 布拉格公式 104

一、伦琴射线 104

二、劳厄实验 105

三、布拉格公式 105

§10.10 自然光和偏振光 107

一、线偏振光 107

二、自然光 107

三、部分偏振光 108

一、偏振片 109

§10.11 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 109

四、椭圆偏振光和圆偏振光 109

二、起偏和检偏 马吕斯定律 110

§10.12 反射光和折射光的偏振 布儒斯特定律 113

一、反射起偏 布儒斯特定律 113

二、折射起偏 玻璃片堆 114

§10.13 光的双折射现象 115

一、光的双折射现象 115

二、尼科耳棱镜 117

§10.14 偏振光的干涉 118

§10.15 偏振现象的应用 120

一、人为双折射现象 120

二、旋光现象 磁光效应 123

小结 125

习题 127

第十一章 狭义相对论 132

§11.1 经典力学时空观 133

§11.2 迈克耳孙-莫雷实验 134

一、绝对参考系的探寻 134

二、迈克耳孙-莫雷实验 134

§11.3 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换 136

一、狭义相对论的基本原理 136

二、洛伦兹变换 137

§11.4 狭义相对论的时空观 140

一、同时的相对性 140

二、运动的时钟变慢 141

三、运动的杆缩短 142

§11.5 相对论的速度变换 146

§11.6 相对论质点动力学方程 148

一、质量和速度的关系 148

二、相对论动力学基本方程 149

§11.7 相对论的能量 150

一、相对论能量 150

三、非相对论极限与极端相对论极限 152

二、能量和动量的关系 152

小结 153

习题 154

第十二章 光的量子性与激光 156

§12.1 热辐射和普朗克能量子学说 156

一、热辐射和黑体 156

二、黑体辐射实验 158

三、黑体辐射规律的解释和普朗克能量子学说 160

§12.2 光电效应和爱因斯坦光子学说 161

一、光电效应的实验规律 162

二、光的波动说的困难 163

三、爱因斯坦的光子学说 163

四、光电效应的应用 165

§12.3 康普顿效应 166

§12.4 原子光谱和玻尔原子理论 169

一、氢原子光谱的规律 169

二、玻尔的原子理论 170

三、玻尔理论的成功与局限 173

§12.5 实物粒子的波动性 175

一、德布罗意波 175

二、电子衍射实验 176

三、实物粒子的波粒二象性 178

§12.6 不确定关系 179

§12.7 光与物质作用的基本过程 182

一、三种作用过程 182

二、三种作用过程的相互关系 185

§12.8 激光形成原理 187

一、粒子数反转原理 188

二、激光工作物质 189

三、光学谐振腔 191

§12.9 激光的模式与性质 194

一、激光的单色性和纵模 194

二、激光的相干性和横模 197

一、红宝石激光器 200

§12.10 激光器 激光应用 200

二、激光的应用 202

小结 206

习题 207

第十三章 量子力学基础 210

§13.1 波函数及其统计解释 210

一、状态用波函数描写 210

二、波函数的统计解释 211

§13.2 态叠加原理 214

§13.3 薛定谔方程 216

一、薛定谔方程的建立 216

二、算符化规则 217

三、薛定谔方程的特点 218

四、多粒子体系 218

§13.4 概率流密度和粒子数守恒定律 219

§13.5 定态薛定谔方程 221

§13.6 一维无限深势阱 222

§13.7 势垒穿透和隧道效应 225

§13.8 线性谐振子 228

§13.9 量子力学用算符表示力学量 232

一、算符与力学量对应关系 232

二、厄米算符 232

三、角动量算符和角动量平方算符 233

§13.10 氢原子 235

一、氢原子中电子的薛定谔方程 235

二、氢原子的量子力学结果 236

§13.11 电子的自旋 241

一、施特恩-格拉赫实验 241

二、电子的自旋 243

小结 244

习题 245

第十四章 统计物理学基础 248

二、统计平均值与平衡态 249

一、宏观量与微观量 249

§14.1 热学的基本概念与理想气体状态方程 249

三、热力学第零定律 250

四、理想气体的状态方程 251

§14.2 气体分子的热运动 麦克斯韦气体分子速率分布定律 253

一、气体分子热运动的基本特征 253

二、大量分子热运动服从统计规律 253

三、麦克斯韦气体分子速率分布定律 253

§14.3 压强公式 压强的统计意义 258

一、压强公式 259

二、压强的统计意义 260

§14.4 气体分子平均平动动能与温度的关系 261

§14.5 能量按自由度均分原理 理想气体的内能 262

一、自由度 262

二、能量按自由度均分原理 263

三、理想气体内能 264

§14.6 分子碰撞 平均自由程 264

§14.7 气体内的迁移现象及基本定律 267

一、粘滞现象（内摩擦现象） 268

二、热传导现象 268

三、扩散现象 269

四、内迁移现象的微观解释 270

§14.8 量子统计的基本概念 271

一、粒子运动状态的经典描述和量子描述 271

二、系统微观运动状态的描述 275

三、三种系统及其微观状态数 276

四、等概率原理 279

§14.9 麦克斯韦-玻尔兹曼统计分布律 279

一、最概然分布-玻尔兹曼分布 279

二、麦克斯韦速度分布律 281

三、麦克斯韦速率分布定律 282

四、玻色系统和费米系统的最概然分布 282

§14.10 固体热容的量子理论 283

小结 284

习题 287

第十五章 热力学基础 289

§15.1 内能 热量和功 289

一、内能 289

二、热量 290

三、功 291

§15.2 热力学第一定律 293

§15.3 热力学第一定律对理想气体的等值过程的应用 294

一、等体过程 294

二、等压过程 296

三、等温过程 297

§15.4 气体的摩尔热容 299

一、气体的摩尔定容热容 299

二、气体的摩尔定压热容 300

§15.5 绝热过程 302

一、绝热过程中的功 303

二、绝热方程 303

三、绝热线 304

§15.6 循环过程 卡诺循环 305

一、循环过程 305

二、卡诺循环 307

§15.7 热力学第二定律 312

一、热力学第二定律的表述 312

二、热力学第二定律两种表述的等价性 313

三、可逆过程和不可逆过程 314

四、热力学第二定律的实质 316

五、卡诺定理 317

§15.8 熵和热力学第二定律的数学表达式 317

一、熵 318

二、熵增加原理 320

三、热力学的基本方程 322

小结 323

习题 325

主要参考书目 329