第7章 振动学基础 1
7.1简谐振动 1
7.1.1简谐振动方程 基本特征 1
7.1.2描述简谐振动的物理量 4
7.1.3简谐振动的旋转矢量表示法 7
7.1.4简谐振动的能量 11
7.1.5典型的简谐振动实例 12
7.2简谐振动的合成与分解 16
7.2.1两个同方向、同频率简谐振动的合成 16
7.2.2两个同方向不同频率简谐振动的合成 拍现象 19
7.2.3相互垂直的简谐振动的合成李萨如图形 20
7.2.4振动的分解 频谱分析 21
7.3阻尼振动 受迫振动 共振 22
7.3.1阻尼振动 22
7.3.2受迫振动 共振 24
本章提要 26
习题 27
阅读材料 29
第8章 波动 33
8.1机械波的产生和传播 33
8.1.1机械波的产生 33
8.1.2波的传播速度 34
8.1.3波的几何描述 35
8.1.4描述波动的几个物理量 36
8.2平面简谐波 37
8.2.1平面简谐波的波函数 37
8.2.2波的能量 41
8.3波的干涉和衍射 45
8.3.1波的叠加原理 波的干涉 45
8.3.2驻波 48
8.3.3惠更斯原理 波的衍射 51
8.4多普勒效应 53
8.4.1声波的多普勒效应 53
8.4.2电磁波的多普勒效应与红移 55
本章提要 55
习题 56
阅读材料 59
第9章 光学 63
9.1几何光学 63
9.1.1几何光学基本定律 63
9.1.2平面的反射和折射成像 66
9.1.3球面的反射和折射成像 69
9.1.4薄透镜成像 76
9.2获得相干光的方法 80
9.2.1光的电磁本性 81
9.2.2光程和光程差 81
9.2.3获得相干光的方法 83
9.3光的干涉 85
9.3.1杨氏双缝干涉实验 85
9.3.2洛埃镜实验 88
9.3.3薄膜干涉 89
9.3.4劈尖干涉 91
9.3.5牛顿环 94
9.3.6迈克耳孙干涉仪 96
9.4单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 97
9.4.1惠更斯-菲涅耳原理 98
9.4.2夫琅禾费单缝衍射 98
9.4.3圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 102
9.5光栅衍射 104
9.5.1光栅衍射 104
9.5.2 X射线在晶体上的衍射 109
9.5.3全息照相 109
9.6光的偏振 110
9.6.1自然光和偏振光 111
9.6.2起偏和检偏 111
9.6.3反射和折射时光的偏振 113
9.6.4光在晶体中的传播 115
9.6.5人工双折射 118
9.6.6旋光现象 120
本章提要 120
习题 123
阅读材料 126
第10章 气体动理论及热力学 132
10.1气体状态方程 132
10.1.1理想气体状态方程 133
10.1.2理想气体的压强 135
10.1.3温度的微观意义 139
10.1.4范德瓦耳斯方程 140
10.2麦克斯韦-玻尔兹曼分布定律 142
10.2.1分布函数和统计平均值 142
10.2.2麦克斯韦速率分布定律 144
10.2.3麦克斯韦速率分布律的实验证明 146
10.2.4玻尔兹曼分布定律 147
10.2.5统计规律性和涨落现象 149
10.3理想气体的内能 150
10.3.1自由度 150
10.3.2能量按自由度均分定理 151
10.3.3理想气体的内能 151
10.4热力学第一定律 153
10.5热容量 156
10.5.1理想气体的定体摩尔热容Cv 156
10.5.2理想气体的定压摩尔热容Cp 157
10.6理想气体在各准静态过程中所做的功 159
10.6.1等体、等压和等温过程中的功 159
10.6.2绝热过程中的功 159
10.6.3多方过程中的功 162
10.6.4理想气体各准静态过程的主要公式 163
10.7循环过程 163
10.7.1循环过程 164
10.7.2卡诺循环 166
10.7.3逆循环和制冷机 168
10.8热力第二定律 169
10.8.1热力学第二定律 170
10.8.2热力学第二定律的统计意义 172
10.8.3熵增加原理 173
10.8.4玻尔兹曼熵公式与克劳修斯熵公式的联系 175
10.9输运过程 177
10.9.1平均碰撞频率和平均自由程 177
10.9.2内摩擦现象（黏滞现象） 179
10.9.3热传导现象 180
10.9.4扩散现象 181
本章提要 181
习题 183
阅读材料 187
第11章 狭义相对论 191
11.1洛伦兹变换 191
11.1.1牛顿力学的时空观 191
11.1.2麦克斯韦电磁场理论的挑战 193
11.1.3爱因斯坦的选择 195
11.1.4洛伦兹变换 195
11.2狭义相对论的时空观 197
11.2.1同时性的相对性 198
11.2.2时间的延缓 200
11.2.3长度的缩短 201
11.2.4相对论中的速度变换 202
11.2.5经典力学时空观与相对论时空观的比较 204
11.3狭义相对论的动力学基础 206
11.3.1相对论力学的基本方程 207
11.3.2相对论中的质量-能量关系 207
11.3.3狭义相对论中的动量——能量关系 210
本章提要 211
习题 212
阅读材料 213
第12章 量子物理 217
12.1光的粒子性 217
12.1.1黑体辐射 217
12.1.2普朗克的能量子假说 219
12.1.3光电效应 220
12.1.4光的波动说的缺陷 222
12.1.5爱因斯坦的光子理论 223
12.1.6康普顿效应 225
12.1.7光的波粒二象性 228
12.2实物粒子的波粒二象性 228
12.2.1德布罗意假设 229
12.2.2德布罗意假设的实验验证 230
12.2.3德布罗意假设的意义 232
12.2.4电子显微镜 232
12.3不确定关系 234
12.3.1不确定关系 234
12.3.2用不确定关系讨论几个具体例子 235
12.4薛定谔方程 237
12.4.1波函数 237
12.4.2薛定谔方程 239
12.4.3算符与力学量的平均值 240
12.5势阱和势垒中的粒子 241
12.5.1一维无限深势阱 241
12.5.2隧道效应 244
12.5.3扫描隧道显微镜 244
12.6氢原子 245
12.6.1氢原子光谱的实验规律 246
12.6.2经典理论处理氢原子问题遇到的困难 246
12.6.3玻尔的氢原子理论 247
12.6.4氢原子的量子力学处理 251
12.6.5电子自旋 255
12.6.6激光器工作原理 256
12.7原子壳层结构 259
12.7.1泡利不相容原理 259
12.7.2能量最小原理 260
本章提要 261
习题 262
阅读材料 264
部分习题答案 268