第3篇 热学 3
第17章 温度和气体动理论 3
17.1 平衡态 3
17.2 温度的概念 4
17.3 理想气体温标 5
17.4 理想气体状态方程 7
17.5 气体分子的无规则运动 9
17.6 理想气体的压强 11
17.7 温度的微观意义 14
17.8 能量均分定理 16
17.9 麦克斯韦速率分布律 18
17.10 麦克斯韦速率分布律的实验验证 24
17.11 玻耳兹曼分布律 25
17.12 实际气体等温线 27
17.13 范德瓦耳斯方程 28
17.14 非平衡态 输运过程 32
提要 36
思考题 38
习题 39
科学家介绍 玻耳兹曼 43
第18章 热力学第一定律 46
18.1 功 热量 热力学第一定律 46
18.2 准静态过程 48
18.3 热容 51
18.4 绝热过程 56
18.5 循环过程 60
18.6 卡诺循环 62
18.7 致冷循环 65
提要 66
思考题 68
习题 68
科学家介绍 焦耳 73
今日物理趣闻I 能源与环境 76
I.1 各式能源的利用 76
I.2 人类环境问题 77
第19章 热力学第二定律 82
19.1 自然过程的方向 82
19.2 不可逆性的相互依存 84
19.3 热力学第二定律及其微观意义 85
19.4 热力学概率与自然过程的方向 87
19.5 玻耳兹曼熵公式与熵增加原理 90
19.6 可逆过程 92
19.7 克劳修斯熵公式 94
19.8 用克劳修斯熵公式计算熵变 98
19.9 温熵图 100
19.10 熵和能量退降 101
提要 102
思考题 103
习题 104
今日物理趣闻J 耗散结构 107
J.1 宇宙真的正在走向死亡吗 107
J.2 生命过程的自组织现象 107
J.3 无生命世界的自组织现象 109
J.4 开放系统的熵变 110
J.5 稍离平衡的系统 111
J.6 远离平衡的系统 112
J.7 通过涨落达到有序 113
第4篇 光学 117
第20章 振动 117
20.1 简谐运动的描述 117
20.2 简谐运动的动力学 120
20.3 简谐运动的能量 124
20.4 阻尼振动 125
20.5 受迫振动 共振 127
20.6 同一直线上同频率的简谐运动的合成 128
20.7 同一直线上不同频率的简谐运动的合成 130
20.8 谐振分析 131
20.9 两个相互垂直的简谐运动的合成 133
提要 134
思考题 135
习题 136
第21章 波动 140
21.1 行波 140
21.2 简谐波 141
21.3 物体的弹性形变 146
21.4 弹性介质中的波速 148
21.5 波的能量 150
21.6 惠更斯原理与波的反射和折射 153
21.7 波的叠加 驻波 156
21.8 声波 160
21.9 地震波 162
21.10 水波 163
21.11 多普勒效应 165
21.12 行波的叠加和群速度 169
21.13 孤子 171
提要 172
思考题 174
习题 175
第22章 光的干涉 181
22.1 杨氏双缝干涉 181
22.2 相干光 185
22.3 光的非单色性对干涉条纹的影响 187
22.4 光源的大小对干涉条纹的影响 189
22.5 光程 192
22.6 薄膜干涉（一）——等厚条纹 194
22.7 薄膜干涉（二）——等倾条纹 198
22.8 迈克耳孙干涉仪 200
提要 201
思考题 202
习题 203
科学家介绍 托马斯·杨和菲涅耳 206
第23章 光的衍射 209
23.1 光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理 209
23.2 单缝的夫琅禾费衍射 210
23.3 光学仪器的分辨本领 215
23.4 细丝和细粒的衍射 217
23.5 光栅衍射 219
23.6 光栅光谱 225
23.7 光盘及其录音与放音 227
23.8 X射线衍射 231
提要 232
思考题 233
习题 234
今日物理趣闻K 全息照相 237
K.1 全息照片的拍摄 237
K.2 全息图像的观察 239
K.3 全息照相的应用 240
今日物理趣闻L 光学信息处理 241
L.1 空间频率与光学信息 241
L.2 空间频谱分析 242
L.3 阿贝成像原理和空间滤波 243
L.4 θ调制 245
第24章 光的偏振 246
24.1 光的偏振状态 246
24.2 线偏振光的获得与检验 248
24.3 反射和折射时光的偏振 250
24.4 由散射引起的光的偏振 251
24.5 双折射现象 252
24.6 椭圆偏振光和圆偏振光 256
24.7 偏振光的干涉 259
24.8 人工双折射 260
24.9 旋光现象 261
提要 263
思考题 264
习题 265
今日物理趣闻M 液晶 268
M.1 液晶的结构 268
M.2 液晶的光学特性 269
今日物理趣闻N 非线性光学 272
N.1 非线性光学与激光 272
N.2 倍频与混频 272
N.3 自聚焦 274
N.4 受激拉曼散射 275
第25章 几何光学 276
25.1 光线 276
25.2 光的反射 277
25.3 球面反射镜 279
25.4 光的折射 281
25.5 薄透镜的焦距 283
25.6 薄透镜成像 286
25.7 人眼 290
25.8 助视仪器 291
提要 294
思考题 295
习题 297
第5篇 量子物理 303
第26章 波粒二象性 303
26.1 黑体辐射 303
26.2 光电效应 306
26.3 光的二象性 光子 308
26.4 康普顿散射 311
26.5 粒子的波动性 314
26.6 概率波与概率幅 317
26.7 不确定关系 320
提要 325
思考题 326
习题 326
科学家介绍 德布罗意 329
第27章 薛定谔方程 331
27.1 薛定谔得出的波动方程 331
27.2 无限深方势阱中的粒子 335
27.3 势垒穿透 338
27.4 谐振子 343
提要 345
思考题 345
习题 346
科学家介绍 薛定谔 348
第28章 原子中的电子 350
28.1 氢原子 350
28.2 电子的自旋与自旋轨道耦合 358
28.3 微观粒子的不可分辨性和泡利不相容原理 364
28.4 各种原子核外电子的组态 365
28.5 X射线 369
28.6 激光 372
28.7 分子结构 376
28.8 分子的转动和振动能级 380
提要 384
思考题 385
习题 386
科学家介绍 玻尔 389
今日物理趣闻O 自由电子激光 391
今日物理趣闻P 激光应用二例 394
P.1 多光子吸收 394
P.2 激光冷却与捕陷原子 396
第29章 固体中的电子 399
29.1 自由电子按能量的分布 399
29.2 金属导电的量子论解释 403
29.3 量子统计 404
29.4 能带 导体和绝缘体 407
29.5 半导体 410
29.6 PN结 411
29.7 半导体器件 412
提要 414
思考题 416
习题 416
今日物理趣闻Q 新奇的纳米科技 418
Q.1 什么是纳米科技 418
Q.2 纳米材料 419
Q.3 纳米器件 420
第30章 核物理 422
30.1 核的一般性质 422
30.2 核力 426
30.3 核的结合能 427
30.4 核的液滴模型 430
30.5 放射性和衰变定律 432
30.6 α衰变 436
30.7 穆斯堡尔效应 437
30.8 β衰变 442
30.9 核反应 445
提要 448
思考题 449
习题 449
元素周期表 452
数值表 453
习题答案 455
诺贝尔物理学奖获得者名录 465
索引 470