第3篇 热学 3
第16章 温度和气体动理论 3
16.1 平衡态 3
16.2 温度的概念 4
16.3 理想气体温标 5
16.4 理想气体状态方程 7
16.5 气体分子的无规则运动 9
16.6 理想气体的压强 11
16.7 温度的微观意义 14
16.8 能量均分定理 16
16.9 麦克斯韦速率分布律 18
16.10 麦克斯韦速率分布律的实验验证 24
16.11 玻耳兹曼分布律 25
16.12 实际气体等温线 27
16.13 范德瓦耳斯方程 28
16.14 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17章 热力学第一定律 46
17.1 功 热量 热力学第一定律 46
17.2 准静态过程 48
17.3 热容 51
17.4 绝热过程 56
17.5 循环过程 60
17.6 卡诺循环 62
17.7 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E 能源与环境 76
E.1 各式能源的利用 76
E.2 人类环境问题 77
第18章 热力学第二定律 82
18.1 自然过程的方向 82
18.2 不可逆性的相互依存 84
18.3 热力学第二定律及其微观意义 85
18.4 热力学概率与自然过程的方向 87
18.5 玻耳兹曼熵公式与熵增加原理 90
18.6 可逆过程 92
18.7 克劳修斯熵公式 94
18.8 用克劳修斯熵公式计算熵变 98
18.9 温熵图 100
18.10 熵和能量退降 101
提要 102
思考题 103
习题 104
第4篇 光学 109
第19章 振动 109
19.1 简谐运动的描述 109
19.2 简谐运动的动力学 112
19.3 简谐运动的能量 116
19.4 阻尼振动 117
19.5 受迫振动共振 119
19.6 同一直线上同频率的简谐运动的合成 120
19.7 同一直线上不同频率的简谐运动的合成 122
19.8 谐振分析 123
19.9 两个相互垂直的简谐运动的合成 125
提要 126
思考题 127
习题 128
第20章 波动 132
20.1 行波 132
20.2 简谐波 133
20.3 物体的弹性形变 138
20.4 弹性介质中的波速 140
20.5 波的能量 142
20.6 惠更斯原理与波的反射和折射 145
20.7 波的叠加 驻波 148
20.8 声波 152
20.9 地震波 154
20.10 水波 155
20.11 多普勒效应 157
20.12 行波的叠加和群速度 161
20.13 孤子 163
提要 164
思考题 166
习题 167
第21章 几何光学 173
21.1 光线 173
21.2 光的反射 174
21.3 球面反射镜 176
21.4 光的折射 178
21.5 薄透镜的焦距 180
21.6 薄透镜成像 183
21.7 人眼 187
21.8 助视仪器 188
提要 191
思考题 192
习题 194
第22章 光的干涉 197
22.1 杨氏双缝干涉 197
22.2 相干光 201
22.3 光的非单色性对干涉条纹的影响 203
22.4 光源的大小对干涉条纹的影响 205
22.5 光程 208
22.6 薄膜干涉（一）——等厚条纹 210
22.7 薄膜干涉（二）——等倾条纹 214
22.8 迈克耳孙干涉仪 216
提要 217
思考题 218
习题 219
科学家介绍 托马斯·杨和菲涅耳 222
第23章 光的衍射 225
23.1 光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理 225
23.2 单缝的夫琅禾费衍射 226
23.3 光学仪器的分辨本领 231
23.4 细丝和细粒的衍射 233
23.5 光栅衍射 235
23.6 光栅光谱 241
23.7 光盘及其录音与放音 243
23.8 X射线衍射 247
提要 248
思考题 249
习题 250
今日物理趣闻F 全息照相 253
F.1 全息照片的拍摄 253
F.2 全息图像的观察 255
F.3 全息照相的应用 256
第24章 光的偏振 257
24.1 光的偏振状态 257
24.2 线偏振光的获得与检验 259
24.3 反射和折射时光的偏振 261
24.4 由散射引起的光的偏振 262
24.5 双折射现象 263
24.6 椭圆偏振光和圆偏振光 267
24.7 偏振光的干涉 270
24.8 人工双折射 271
24.9 旋光现象 272
提要 274
思考题 275
习题 276
今日物理趣闻G 液晶 279
G.1 液晶的结构 279
G.2 液晶的光学特性 280
第5篇 量子物理 285
第25章 狭义相对论基础 285
25.1 牛顿相对性原理和伽利略变换 285
25.2 爱因斯坦相对性原理和光速不变 288
25.3 同时性的相对性和时间延缓 289
25.4 长度收缩 293
25.5 洛伦兹坐标变换 295
25.6 相对论速度变换 299
25.7 相对论质量 301
25.8 力和加速度的关系 304
25.9 相对论动能 305
25.11 动量和能量的关系 309
25.12 相对论力的变换 312
提要 313
思考题 314
习题 315
科学家介绍 爱因斯坦 318
今日物理趣闻H 大爆炸和宇宙膨胀 320
H.1 现时的宇宙 320
H.2 宇宙膨胀和大爆炸 321
H.3 从大爆炸到今天 323
H.4 宇宙的未来 326
H.5 至大和至小的理论结合起来了 329
第26章 波粒二象性 330
26.1 黑体辐射 330
26.2 光电效应 333
26.3 光的二象性光子 335
26.4 康普顿散射 338
26.5 粒子的波动性 341
26.6 概率波与概率幅 344
26.7 不确定关系 347
提要 352
思考题 353
习题 353
科学家介绍 德布罗意 356
第27章 薛定谔方程 358
27.1 薛定谔得出的波动方程 358
27.2 无限深方势阱中的粒子 362
27.3 势垒穿透 365
27.4 谐振子 370
提要 372
思考题 372
习题 373
科学家介绍 薛定谔 375
第28章 原子中的电子 377
28.1 氢原子 377
28.2 电子的自旋与自旋轨道耦合 385
28.3 微观粒子的不可分辨性和泡利不相容原理 391
28.4 各种原子核外电子的组态 392
28.5 X射线 396
28.6 激光 399
28.7 分子结构 403
28.8 分子的转动和振动能级 407
提要 411
思考题 412
习题 413
科学家介绍 玻尔 416
今日物理趣闻I 激光应用二例 418
I.1 多光子吸收 418
I.2 激光冷却与捕陷原子 420
第29章 固体中的电子 423
29.1 自由电子按能量的分布 423
29.2 金属导电的量子论解释 427
29.3 量子统计 428
29.4 能带导体和绝缘体 431
29.5 半导体 434
29.6 PN结 435
29.7 半导体器件 436
提要 438
思考题 440
习题 440
今日物理趣闻J 新奇的纳米科技 442
J.1 什么是纳米科技 442
J.2 纳米材料 443
J.3 纳米器件 444
第30章 核物理 446
30.1 核的一般性质 446
30.2 核力 450
30.3 核的结合能 451
30.4 核的液滴模型 454
30.5 放射性和衰变定律 456
30.6 α衰变 460
30.7 穆斯堡尔效应 461
30.8 β衰变 466
30.9 核反应 469
提要 472
思考题 473
习题 473
今日物理趣闻K 基本粒子 476
K.1 粒子的发现与特征 476
K.2 粒子分类 477
K.3 粒子的转化与守恒定律 479
K.4 夸克 480
K.5 色 481
K.6 粒子研究与技术 483
元素周期表 486
数值表 487
习题答案 489
诺贝尔物理学奖获得者名录 500