第一篇 相对论物理 3
引言 3
第一部分 狭义相对论及有关的物理问题 7
1 相对论中哪些观念发生了变化 7
2 力学规律与经典方程化成相对论形式的一般方法 26
3 粒子系统及热力学量的变换 46
4 相对论与电磁学 59
5 相对论对光学现象的基本影响 69
6 与光子运动有关的几个问题 86
第二部分 广义相对论的基本思想 100
1 引力和惯性力是无法区分的 100
1.1 局部惯性系——一种“真正”的惯性系 100
1.2 度规张量和引力势 103
2 物理定律的普遍形式及推求方法 112
2.1 广义协变原理 112
2.2 协变微分和物理定律的张量形式 115
3 时空弯曲与引力源的关系 121
3.1 引力场中时间和空间的度量 121
3.2 引力场方程 126
4 广义相对论的检验以及它所预言的特殊天体 133
4.1 史瓦西场中粒子的运动规律 133
4.2 由广义相对论预言的两种特殊天体 147
5 例题与思考题 156
简短结语 166
第二篇 热力学 171
0 引言 171
1.2 一些体系的物态方程 172
1.1 热力学体系通常用五种变量来描述 172
1 物态方程 172
1.3 一个重要的微分等式 175
1.4 状态方程的应用例子 175
2 内能 179
2.1 热力学第一定律 179
2.2 功的计算 179
2.3 热量的计算 180
2.4 理想气体的热量和功的计算 181
2.5 热力学第一定律应用举例 183
3.1 热力学第二定律 186
3 熵 186
3.2 态函数熵S 188
3.3 熵流和熵产生 193
3.4 基本微分式 194
3.5 熵增加的计算 195
3.6 理想气体的熵 197
3.7 应用举例 197
4 热力学函数及应用 205
4.1 热力学函数 205
4.2 由比热和物态方程求热力学函数 208
4.3 由特性函数求其它热力学函数 210
4.4 几个重要的公式 211
4.5 黑体辐射 216
4.6 应用举例 217
5 相变 225
5.1 相平衡条件 225
5.2 相变分类 225
5.3 过冷过热现象 227
5.4 朗道二级相变理论 227
5.5 汽、液相变中的几个问题 230
5.6 超导相变和超流相变 231
5.7 多元系复相平衡和相律 233
5.8 应用举例 235
第三篇 统计物理 243
0 引言 243
1 基本假设 244
2 系综法和几率法 247
3 玻尔兹曼分布、费米分布和玻色分布 250
4.1 宏观参量的分类 260
4 配分函数 260
4.2 配分函数 261
5 熵的性质 272
6 微观状态数 277
6.1 系统的微观状态数W与热力学量的关系 277
6.2 负温度 277
7 关于非平衡态的统计理论 283
7.1 输运现象 283
7.2 碰壁数、泻流 287
7.3 布朗运动 290
7.4 涨落 291