第十四章 机械振动 1
14-1 简谐运动 1
14-2 简谐运动中的振幅 周期 频率和相位 3
一 振幅 4
二 周期 4
三 相位 4
四 常数A和ψ的确定 5
14-3 旋转矢量 6
14-4 单摆和复摆 12
一 单摆 12
二 复摆 13
三 大角度摆 13
14-5 简谐运动的能量 15
一 两个同方向同频率简谐运动的合成 17
14-6 简谐运动的合成 17
二 多个同方向同频率简谐运动的合成 19
三 两个同方向不同频率简谐运动的合成 20
四 两个相互垂直的同频率的简谐运动的合成 23
五 两个相互垂直的不同频率的简谐运动的合成 26
14-7 阻尼振动 受迫振动 共振 26
一 阻尼振动 26
二 受迫振动 30
三 共振 31
问题 35
习题 37
第十五章 机械波 42
15-1 机械波的几个概念 42
一 机械波的形成 42
二 横波与纵波 42
三 波长 波的周期和频率 波速 44
四 波线 波面 波前 47
15-2 平面简谐波的波函数 48
一 平面简谐波的波函数 48
二 波函数的物理含义 50
三 波动微分方程 55
15-3 波的能量 56
一 波功能量的传播 56
二 能流和能流密度 58
15-4 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 59
一 惠更斯原理 59
二 波的衍射 60
三 波的反射和折射 60
15-5 波的干涉 62
一 波的叠加原理 62
二 波的干涉 63
15-6 驻波 67
一 驻波的产生 67
二 驻波方程 68
三 相位跃变 71
四 驻波的能量 71
五 振动的简正模式 71
15-7 声波 超声波 次声波 72
一 声波 73
二 超声波 76
三 次声波 78
15-8 多普勒效应 78
一 波源不动，观察者相对介质以速度v_o运动 79
二 观察者不动，波源相对介质以速度v_s运动 79
三 波源与观察者同时相对介质运动 80
问题 83
习题 84
第十六章 电磁振荡和电磁波 88
16-1 电磁振荡 88
一 振荡电路 无阻尼自由电磁振荡 88
二 无阻尼电磁振荡的振荡方程 90
三 无阻尼自由电磁振荡的能量 91
16-2 电磁波 92
一 电磁波的产生与传播 93
二 电磁波的特性 97
三 电磁波的能量 97
四 电磁波谱 99
五 从麦克斯韦电磁场方程导出平面电磁波的波动微分方程 100
问题 103
习题 103
第十七章 波动光学 106
17-1 相干光 107
17-2 杨氏双缝干涉实验 双镜 劳埃德镜 109
一 杨氏双缝干涉实验 109
二 杨氏双缝干涉的光强分布 112
三 缝宽对干涉条纹的影响 空间相干性 112
四 双镜 113
五 劳埃德镜 114
17-3 光程 薄膜干涉 116
一 光程 116
二 透镜不引起附加的光程差 117
三 薄膜干涉 118
四 等倾干涉 121
17-4 劈尖 牛顿环 121
一 劈尖 121
二 牛顿环 125
17-5 迈克耳孙干涉仪 时间相干性 127
一 迈克耳孙干涉仪 127
二 时间相干性 129
17-6 光的衍射 130
一 光的衍射现象 130
二 惠更斯-菲涅耳原理 131
三 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 132
17-7 单缝衍射 132
17-8 圆孔衍射 光学仪器的分辨率 139
17-9 衍射光栅 142
一 光栅 142
二 光栅衍射条纹的形成 144
三 衍射光谱 146
17-10 X射线的衍射 148
17-11 全息照相简介 151
17-12 光的偏振性 马吕斯定律 154
一 自然光 偏振光 154
二 偏振片 起偏与检偏 155
三 马吕斯定律 156
17-13 反射光和折射光的偏振 157
17-14 双折射 偏振棱镜 159
一 双折射的寻常光和非常光 159
二 尼科耳棱镜 161
三 惠更斯原理对双折射现象的解释 162
四 1/4波片和半波片 163
五 人为双折射现象 164
17-15 旋光现象 165
17-16 偏振光的干涉 166
一 椭圆偏振光和圆偏振光 166
二 偏振光的干涉 167
17-17 非线性光学现象 169
一 倍频现象 169
二 混频现象 170
三 自聚焦现象 170
问题 171
习题 174
第十八章 相对论 179
18-1 伽利略变换式 牛顿的绝对时空观 180
一 伽利略变换式 经典力学的相对性原理 180
二 经典力学的绝对时空观 182
18-2 迈克耳孙-莫雷实验 182
18-3 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式 185
一 狭义相对论的基本原理 185
二 洛伦兹变换式 186
三 洛伦兹速度变换式 189
18-4 狭义相对论的时空观 190
一 同时的相对性 190
二 长度的收缩 191
三 时间的延缓 194
四 关于时间延缓和长度收缩的实验证明 195
18-5 光的多普勒效应 196
18-6 相对论性动量和能量 199
一 动量与速度的关系 199
二 狭义相对论力学的基本方程 201
三 质量与能量的关系 202
四 质能公式在原子核裂变和聚变中的应用 205
五 动量与能量的关系 207
18-7 广义相对论简介 209
一 广义相对沦的等效原理 209
二 广义相对论时空特性的几个例子 211
问题 213
习题 214
第十九章 量子物理 217
19-1 黑体辐射 普朗克能量子假设 217
一 黑体 黑体辐射 218
二 斯特藩-玻耳兹曼定律 维恩位移定律 219
三 黑体辐射的瑞利-金斯公式 经典物理的困难 222
四 普朗克假设 普朗克黑体辐射公式 224
19-2 光电效应 光的波粒二象性 229
一 光电效应实验的规律 229
二 光子 爱因斯坦方程 230
三 光电效应在近代技术中的应用 234
四 光的波粒二象性 235
19-3 康普顿效应 235
19-4 氢原子的玻尔理论 240
一 氢原子光谱的规律性 241
二 卢瑟福的原子有核模型 242
三 氢原子的玻尔理论 246
四 氢原子玻尔理论的困难 249
19-5 弗兰克-赫兹实验 250
19-6 德布罗意波 实物粒子的二象性 252
一 德布罗意假设 252
二 德布罗意波的实验证明 255
三 应用举例 258
四 德布罗意波的统计解释 259
19-7 不确定关系 259
19-8 量子力学简介 262
一 波函数 概率密度 263
二 薛定谔方程 264
三 一维势阱问题 266
四 对应原理 269
五 一维方势垒 隧道效应 271
19-9 氢原子的量子理论简介 272
一 氢原子的薛定谔方程 273
二 三个量子数 274
三 氢原子在基态时的径向波函数和电子的分布概率 276
19-10 多电子原子中的电子分布 278
一 电子自旋 自旋磁量子数 278
二 多电子原子中的电子分布 280
19-11 激光 289
一 自发辐射 受激辐射 289
二 激光原理 290
三 激光器 293
四 激光的特性和应用 295
19-12 半导体 296
一 固体的能带 296
二 本征半导体和杂质半导体 299
三 pn结 301
四 光生伏特效应 303
19-13 超导电性 303
一 超导体的转变温度 303
二 超导体的主要特性 305
三 超导电性的BCS理论 306
四 超导的应用前景 307
问题 308
习题 310
一 等离子体 313
二 等离子体的基本性质 313
20-1 等离子体与受控核聚变 313
第二十章 物理学与新技术 313
三 等离子体在磁场中的特性 314
四 受控核聚变 315
20-2 光导纤维 317
一 光纤 317
二 均匀折射率光纤导光原理 318
三 光纤的传播模式 319
四 光纤的损耗 320
五 光纤的色散 320
六 非均匀折射率光纤 321
七 光纤的应用 323
20-3 液晶 324
一 液晶的分类 324
二 液晶的各向异性和电光效应 325
三 液晶的应用 327
20-4 新一代扫描显微镜 329
一 STM的原理简介 330
二 STM的基本结构 331
三 STM的工作方式 332
四 STM的应用 332
五 原子力显微镜 333
20-5 纳米材料简介 334
一 纳米微粒 335
二 纳米固体 336
三 纳米材料的制备 336
四 一种纳米新材料——碳纳米管 337
五 应用 339
问题 339
习题答案 341
索引 347
照片说明 355