第八章 热力学基础 1
8.1 状态参量 平衡态 准静态过程 1
8.1.1 气体的状态参量 1
8.1.2 平衡态 4
8.1.3 准静态过程 5
8.2 理想气体的状态方程 6
8.3 热力学第一定律 内能 功 热量 9
8.3.1 热力学第一定律 9
8.3.2 内能 9
8.3.3 功 10
8.3.4 热量和热容量 11
8.4 热力学第一定律的应用 13
8.5 理想气体的绝热过程 18
8.5.1 理想气体的准静态绝热过程 19
8.5.2 非静态绝热过程 20
8.5.3 多方过程 21
8.6.1 循环过程 27
8.6 循环过程和卡诺循环 27
8.6.2 卡诺循环 28
8.7 热力学第二定律和不可逆过程 卡诺定理 35
8.7.1 自然过程的方向性 35
8.7.2 热力学第二定律的两种表述 35
8.7.3 热力学第二定律两种表述的等效性 36
8.7.4 可逆和不可逆过程 37
8.7.5 卡诺定理 38
阅读材料（八）电冰箱 空调 温室效应 39
思考题 41
习题 43
第九章 气体分子动理论 48
9.1 麦克斯韦速率分布 48
9.1.1 麦克斯韦速率分布律 49
9.1.2 三个统计速率 51
9.1.3 麦克斯韦速率分布律的实验验证 54
9.2 玻耳兹曼分布 55
9.2.1玻耳兹曼分布律 55
9.2.3 统计规律性与涨落现象 56
9.2.2 重力场中微粒按高度的分布 56
9.3 理想气体的压强 57
9.3.1 理想气体的微观模型 57
9.3.2 平衡状态气体的统计假设（又称分子混沌性假设） 58
9.3.3 理想气体压强公式及其统计意义 58
9.4 温度的微观本质 理想气体状态方程的推证 60
9.4.1 温度的微观解释 60
9.4.2 理想气体状态方程的推证 61
9.5 能量均分定理 理想气体的内能 62
9.5.1 自由度 62
9.5.2 能量均分定理 64
9.5.3 理想气体的内能 65
9.5.4 理想气体的摩尔热容 65
9.6 真实气体 67
9.6.1 真实气体的等温线 67
9.6.2 范德瓦耳斯方程 68
9.7 气体分子的平均自由程和碰撞频率 71
9.8.1 粘滞现象（内磨擦） 74
9.8 气体内的输运过程 74
9.8.2 热传导 76
9.8.3 扩展现象 77
9.8.4 低压下的热传导 78
9.9 热力学第二定律的统计意义和熵的概念 79
9.9.1 热力学第二定律的统计意义 79
9.9.2 熵和熵增加原理 80
9.9.3 熵的热力学表示 85
阅读材料（九）熵和信息、生命及其他 88
思考题 91
习题 93
第十章 振动学基础 97
10.1 简谐振动的描述 97
10.1.1 弹簧振子 97
10.1.2 简谐振动的表达式 98
10.1.3 简谐振动的速度和加速度 98
10.1.4 振动的相位 99
10.1.5 旋转矢量表示法 100
10.2.1 简谐振动的动力学定义 103
10.2 简谐振动的动力学特征 103
10.2.2 简谐振动的实例 106
10.2.3 简谐振动的能量 107
10.3 简谐振动的合成 111
10.3.1 两个同方向同频率简谐振动的合成 111
10.3.2 两个同方向不同频率简谐振动的合成 114
10.3.3 相互垂直和简谐振动的合成 115
10.4 阴尼振动 118
10.5 受迫振动 共振 120
10.6 电磁振动荡 122
阅读材料（十）传感器入门 124
思考题 128
习题 129
第十一章 波动学基础 133
11.1 机械波的产生和传播 133
11.1.1 机械波的形成 133
11.1.2 描述波动的物理量 135
11.2.1 波函数的建立 136
11.2 平面简谐的的波函数 136
11.2.2 波函数的物理意义 138
11.3 波动议程与波速 143
11.3.1 物体的弹性形变 143
11.3.2 波动方程 143
11.3.3 波速的决定因素 146
11.4 波的能量 147
11.4.1 平面简谐纵波传播时介质元的能量 147
11.4.2 波的能量密度和能流密度 148
11.4.3 波的吸收 150
11.4.4 球面波 151
11.5 惠更斯原理 152
11.5.1惠更斯原理 152
11.5.2惠更斯原理的应用 153
11.6 波的叠加原理 波的干涉 154
11.6.1 波的叠加原理 155
11.6.2 波的干涉 155
11.7.1 驻波的形成 158
11.7.2 驻波的波函数 158
11.7 驻波 158
11.7.3 半波损失 161
11.7.4 弦线振动的简正模式 162
11.8 多普勒效应 163
11.9 声波 166
11.9.1 声压和声强 166
11.9.2 声强级 166
11.10.1 电磁波及其性质 168
11.10 电磁波 168
11.10.2 电磁波的能量 170
11.10.3 电磁波的产生与传播 171
11.10.4 电磁波谱 173
阅读材料（十一）建筑声学与超声波应用简介 175
思考题 180
习题 182
第十二章 波动光学 185
12.1 光的相干性 185
12.1.1 光源 185
12.1.2 光的干涉现象 187
12.1.3 光程 189
12.2 双缝干涉 191
12.2.1 杨氏双缝干涉 191
12.2.2 菲涅耳双镜 193
12.2.3 洛埃境 193
12.3 薄膜干涉 195
12.3.1 薄膜的等倾干涉 195
12.3.2 薄膜的等厚干涉 199
12.3.3 迈克尔逊干涉仪 203
12.3.4 多层薄膜系统 204
12.4 单缝衍射 207
12.4.1 惠更斯-菲涅耳原理 207
12.4.2 单缝衍射 209
12.5 光栅衍射 213
12.5.1 衍射光栅 213
12.5.2 光栅衍射击的光强分布 214
12.6 光学仪器的分辨本领 218
12.7 X射线衍射 221
12.8.1 偏振光 223
12.8 偏振光与自然光 223
12.8.2 自然光 224
12.9 马吕斯定律 225
12.9.1 偏振片 226
12.9.2 马吕斯定律 227
12.10 反射和折射时光的偏振 229
12.11 双折射现象 231
12.11.1 双折射击的寻常光和非常光 231
12.11.2 光轴和主平面 231
12.11.3 双折射现象的解释 233
12.11.4 偏振棱镜 235
12.12. 椭圆偏振光和圆偏振光 波片 237
12.12.1 椭圆偏振光和圆偏振光 237
12.12.2 波片 238
12.12.3 偏振光的检验 240
12.13 偏振光的干涉 人为双折射现象 241
12.13.1偏振光的干涉 241
12.13.2人为双折射现象 242
12.14.1 物质的旋光性 244
12.14 旋光现象 244
12.14.2 磁致旋光 245
阅读材料（十二）全息照相 245
思考题 248
习题 250
第十三章 量子物理 256
13.1 黑体辐射和普朗克量子假设 256
13.1.1 黑体辐射 257
13.1.2 普朗克量子假设和普朗克公式 259
13.2 光电效应和爱因斯坦光子理论 262
13.2.1 光电效应 262
13.2.2 爱因斯坦光子理论 265
13.2.3 光的波粒二象性 266
13.3 康普顿效应（康普顿散射） 267
13.4 氢原子光谱和玻尔理论 271
13.4.1 经典原子模型 271
13.4.2 氢原子光谱 272
13.4.3 玻尔氢原子理论 274
13.5 德布罗意假设与电子衍射实验 278
13.5.1 德布罗意假设 278
13.5.2 电子衍射实验 281
13.6 波函数的统计解释 284
13.6.1 关于粒子和波的分析 284
13.6.2 波函数的统计解释 286
13.6.3 态叠加原理 288
13.7 不确定性关系 289
13.8 薛定谔方程 291
13.8.1薛定谔方程的引入 292
13.8.2 定态，不含时间的薛定谔方程 294
13.9 算符与平均值 295
13.9.1 力学量算符 295
13.9.2 平均值 295
13.9.3 本征方程、本征态和本征值 296
13.10 一维定态 296
13.10.1 一维无限深方势阱 296
13.10.2 隧道效应 300
13.10.3 一维线性谐振子，宇称 301
13.11 电子轨道角动量 304
13.11.1 轨道角动量算符 304
13.11.2 L2，L2的共同本征态与本征值 306
13.11.3 空间取向量子化 308
13.12 氢原子定态 309
13.12.1 氢原子的波函数和能级 310
13.12.2 氢原子中电子的几率分布 311
13.13.1 电子自旋 313
13.13 电子的自旋 313
13.13.2 斯特恩-革拉赫实验 315
13.14 激光原理 316
13.14.1 激光的特性 316
13.14.2 粒子数反转 317
13.14.3 光学谐振腔 320
思考题 321
习题 322
14.1.1 原子核的组成 325
14.1 原子核的基本性质 325
第十四章 原子核物理和粒子物理简介 325
14.1.2 核素图 326
14.1.3 原子核的大小和形状 327
14.1.4 核的自旋和磁距 328
14.2 原子核的结合能 329
14.3 核力 331
14.3.1 核力的一般性质 331
14.3.2 核力的介子理论 332
14.4.1 放射性的一般现象 333
14.4 原子核的放射性 333
14.4.2 衰变规律 334
14.4.3 放射性强度 335
14.5 核反应 336
14.5.1 核反应 336
14.5.2 Q方程 337
14.5.3 反应截面 338
14.6.1 重核裂变 339
14.6 原子核的裂变和聚变 339
14.5.4 核反应机制 339
14.6.2 裂变机制 340
14.6.3 裂变能的利用 340
14.6.4 轻核聚变 341
14.7 粒子物理和基本特点 345
14.8 粒子的分类 346
14.8.1 粒子的分类 346
14.8.2 共振态 346
14.9.2 同位旋I和同位旋z分量Iz 350
14.9 守恒定律 350
14.9.1 轻子数和重子数 350
14.9.3 奇异数 351
14.9.4 电荷共轭 351
14.9.5 宇称 352
14.10 夸克（层子）模型 353
14.11 相互作用及其统一性探索 355
14.11.1 相互作用 355
14.11.2 统一性探索 355
思考题 358
习题 359
第十五章 固体物理基础 362
15.1 晶体的结构 362
15.1.1 晶格的周期性 362
15.1.2 简单晶体结构例子 364
15.2 固体能带的形成 366
15.2.1 固体问题的简化及能带 366
15.2.2 能带举例 368
15.3 导体、半导体和绝缘体 369
15.4 约瑟夫森效应 372
15.4.1 正常电子的隧道效应 372
15.4.2 约瑟夫森效应 373
15.4.3 超导量子干涉效应 375
15.5 A-B效应 376
第十六章 非线性物理简介 380
16.1 孤立子 380
16.2.1 分形的概念 383
16.2 分形和分维 383
16.2.2 分维 384
16.2.3 分重分形 386
16.3 逾渗现象 387
16.3.1 逾参与临界现象 387
16.3.2 集团结构 388
16.4 分岔 390
16.4.1 静分岔 390
16.4.2 动分岔 393
16.5.1 混沌现象 394
16.5 混沌 394
16.5.2 走向混沌的演化过程 396
16.5.3 奇怪吸引子 397
16.6 元胞自动机 399
16.6.1 一维例子 400
16.6.2 二维例子 401
附录 书中物理量的符号及单位 403
习题参考答案 406
参考文献 415