第三篇 波动光学 3
第9章 光的干涉 3
9.1光的电磁理论 光的相干性 3
9.1.1光的电磁理论 3
9.1.2普通光源发光的微观机制 4
9.1.3光波的叠加及相干性 5
9.1.4光程与光程差 8
9.1.5干涉相长与干涉相消 10
9.2分波阵面法干涉 空间相干性 11
9.2.1杨氏双缝干涉 11
9.2.2双缝型的其他干涉实验 15
9.2.3空间相干性 16
9.3分振幅法干涉 薄膜干涉 17
9.3.1薄膜干涉概述 18
9.3.2薄膜的等厚干涉 19
9.3.3薄膜的等倾干涉 24
9.4迈克耳孙干涉仪 时间相干性 28
9.4.1迈克耳孙干涉仪 28
9.4.2时间相干性 30
9.5多光束的干涉 31
思考题 32
习题9 33
阅读材料 35
第10章 光的衍射 37
10.1光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 37
10.1.1光的衍射现象 37
10.1.2衍射的分类 38
10.1.3惠更斯-菲涅耳原理 38
10.2单缝夫琅禾费衍射 39
10.2.1单缝夫琅禾费衍射的实验装置 39
10.2.2菲涅耳半波带法 40
10.2.3单缝夫琅禾费衍射的条纹特点 42
10.3圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 45
10.3.1圆孔衍射 45
10.3.2光学仪器的分辨本领 46
10.4光栅衍射 48
10.4.1光栅 48
10.4.2光栅衍射 48
10.4.3光栅光谱 51
10.5 X射线衍射 54
思考题 56
习题10 57
阅读材料 58
第11章 光的偏振 61
11.1光的横波性 自然光和偏振光 61
11.1.1横波的偏振性 61
11.1.2偏振光与自然光 61
11.2起偏与检偏 马吕斯定律 64
11.2.1偏振片 65
11.2.2起偏与检偏 65
11.2.3马吕斯定律 66
11.3反射和折射时光的偏振 布儒斯特定律 68
11.3.1由反射获得偏振光 68
11.3.2由折射获得偏振光 69
11.4双折射 寻常光和非常光 70
11.4.1晶体的双折射现象 寻常光（o光）和非常光（e光） 70
11.4.2双折射晶体 光轴和主平面 70
11.4.3光在单轴晶体中的传播 晶体的双折射作图法 72
11.4.4双折射现象的应用 偏振棱镜 74
11.4.5人工双折射 旋光现象 75
11.5椭圆偏振光和圆偏振光 偏振光的干涉 77
11.5.1波片 77
11.5.2椭圆偏振光和圆偏振光 78
11.5.3偏振光的干涉 79
思考题 80
习题11 81
阅读材料 82
第四篇 热学 87
第12章 气体动理论 87
12.1热力学系统与状态 87
12.1.1热力学系统 87
12.1.2平衡态 87
12.1.3状态参量 88
12.1.4理想气体物态方程 90
12.2理想气体压强与温度 91
12.2.1分子运动理论的基本观点 91
12.2.2统计规律的基本概念 92
12.2.3理想气体的压强公式 94
12.2.4温度的微观解释 96
12.3麦克斯韦气体分子速率分布律 97
12.3.1测定气体分子速率分布的实验 97
12.3.2气体分子麦克斯韦速率分布定律 98
12.3.3三种速率 100
12.4玻尔兹曼分布 102
12.4.1玻尔兹曼分布 102
12.4.2重力场中微粒按高度的分布律 103
12.4.3等温气压公式 103
12.5能量均分定理 理想气体的热力学能 104
12.5.1自由度 104
12.5.2能量按自由度均分定理 105
12.5.3理想气体的热力学能 106
12.6气体分子平均碰撞频率和平均自由程 107
思考题 109
习题12 110
阅读材料 110
第13章 热力学基础 112
13.1热力学第一定律 112
13.1.1热力学过程 112
13.1.2热力学能 功和热量 112
13.1.3热力学第一定律 114
13.2理想气体的等值过程、绝热过程 多方过程 115
13.2.1理想气体等容过程 115
13.2.2理想气体等压过程 116
13.2.3等温过程 117
13.2.4绝热过程 118
13.2.5绝热自由膨胀过程 121
13.2.6多方过程 122
13.3循环过程 卡诺循环 122
13.3.1循环过程 122
13.3.2热机及热机效率 122
13.3.3制冷机及制冷系数 123
13.3.4卡诺循环 123
13.4热力学第二定律 126
13.4.1可逆过程与不可逆过程 126
13.4.2卡诺定理 128
13.4.3熵和熵增加原理 129
13.4.4热力学第二定律的统计意义 132
思考题 135
习题13 136
阅读材料 137
第五篇 相对论与量子力学基础 141
第14章 狭义相对论基础 141
14.1伽利略相对性原理 141
14.1.1伽利略相对性原理 142
14.1.2牛顿的绝对时空观 143
14.2伽利略变换与牛顿力学的困难 143
14.2.1伽利略变换 143
14.2.2牛顿力学的困难 145
14.3狭义相对论的基本假设与洛伦兹变换式 150
14.3.1狭义相对论的基本假设 150
14.3.2洛伦兹变换 151
14.3.3相对论速度变换公式 153
14.4狭义相对论的时空观 155
14.4.1同时性的相对性和因果律的绝对性 155
14.4.2沿运动方向长度收缩和垂直运动方向长度不变 159
14.4.3时间延缓和运动时钟变慢 161
14.5狭义相对论动力学基础 164
14.5.1相对论动量和相对论质量 164
14.5.2相对论动能 166
14.5.3相对论能量 167
14.5.4能量和动量的关系 169
思考题 171
习题14 171
阅读材料 172
第15章 量子力学基础 174
15.1黑体辐射 普朗克量子假设 174
15.1.1热辐射与黑体辐射 174
15.1.2黑体辐射的实验定律 175
15.1.3普朗克能量子假设 176
15.2光电效应 爱因斯坦光子理论 179
15.2.1光电效应 179
15.2.2爱因斯坦光量子论 180
15.2.3光的波粒二象性 181
15.3康普顿效应 182
15.4氢原子光谱 玻尔理论 185
15.4.1氢原子光谱 185
15.4.2玻尔的氢原子理论 186
15.5德布罗意假设 电子衍射实验 189
15.5.1德布罗意假设 189
15.5.2电子衍射实验 实物粒子的波动性 191
15.6海森伯不确定关系 192
15.6.1单缝电子衍射与不确定量估算式 192
15.6.2海森伯不确定关系及应用 193
15.7波函数及其统计解释 195
15.7.1自由粒子的波函数 196
15.7.2波函数的统计解释 196
15.7.3波函数的条件 198
15.8薛定谔方程及其应用 199
15.8.1一维定态薛定谔方程 199
15.8.2一维无限深方势阱 201
15.8.3隧穿效应 203
15.8.4线性谐振子 204
15.9氢原子的量子理论简介 205
15.9.1氢原子的薛定谔方程 205
15.9.2四个量子数 206
15.9.3氢原子核外电子的概率分布 207
15.10激光原理及其应用 208
15.10.1激光产生的基本原理 209
15.10.2激光的特性 211
15.10.3激光器 212
思考题 213
习题15 213
阅读材料 214
参考答案 218
主要参考书 221