第三篇 热学

14 气体动理论

14.1 热学的基本概念

14.1.1 系统与外界

14.1.2 平衡态

14.1.3 状态参量

14.1.4 状态方程

14.1.5 热力学第零定律

14.2 气体动理论的基本观点

14.2.1 分子运动的基本概念

14.2.2 统计观点简介

14.3 理想气体的压强

14.3.1 理想气体微观模型

14.3.2 分子集体行为的统计假设

14.3.3 理想气体的压强公式

14.4 理想气体的温度

14.4.1 温度的统计解释

14.4.2 方均根速率

14.5 能量均分定理 理想气体的内能

14.5.1 自由度

14.5.2 能量均分定理

14.5.3 理想气体的内能

14.6 麦克斯韦速率分布律

14.6.1 麦克斯韦速率分布函数

14.6.2 三种统计速率

14.6.3 气体速率分布的实验验证

14.7 玻耳兹曼分布律简介

14.7.1 玻耳兹曼分布律

14.7.2 重力场中微粒按高度的分布

14.8 气体分子的平均自由程和平均碰撞频率

14.8.1 平均碰撞频率

14.8.2 气体分子的平均自由程

思考题

习题

15 热力学基础

15.1 准静态过程 功 热和内能

15.1.1 准静态过程

15.1.2 功

15.1.3 热量

15.1.4 内能

15.2 热力学第一定律

15.2.1 热力学第一定律

15.2.2 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用

15.2.3 理想气体的摩尔热容

15.3 绝热过程 多方过程

15.3.1 绝热过程方程

15.3.2 准静态绝热过程曲线

15.3.3 多方过程

15.4 循环过程 卡诺循环

15.4.1 循环过程

15.4.2 卡诺循环

15.5 热力学第二定律

15.5.1 可逆过程与不可逆过程

15.5.2 热力学第二定律的表述

15.5.3 热力学第二定律的实质

15.5.4 热力学第二定律的微观意义

15.6 卡诺定理 克劳修斯不等式 熵

15.6.1 卡诺定理

15.6.2 克劳修斯不等式

15.6.3 熵

15.6.4 热力学第二定律的数学表达式

15.6.5 熵增加原理

15.7 热力学第二定律的统计意义 玻耳兹曼熵

15.7.1 热力学概率

15.7.2 热力学第二定律的统计意义

15.7.3 玻耳兹曼熵

思考题

习题

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第四篇 机械振动和机械波

16 机械振动

16.1 简谐振动

16.1.1 简谐振动的特征及其表达式

16.1.2 描述简谐振动的特征量

16.1.3 简谐振动的旋转矢量法

16.1.4 几种常见的简谐振动

16.1.5 简谐振动的能量

16.2 阻尼振动 受迫振动 共振

16.2.1 阻尼振动

16.2.2 受迫振动 共振

16.3 非线性振动简介

16.4 简谐振动的合成

16.4.1 两个同方向同频率简谐振动的合成

16.4.2 两个同方向不同频率的简谐振动的合成

16.4.3 相互垂直的简谐振动的合成

16.5 振动的分解

思考题

习题

17 机械波

17.1 机械波的产生和传播

17.1.1 机械波的产生

17.1.2 描述波动的物理量

17.2 平面简谐波波动方程

17.2.1 平面简谐波的波动方程

17.2.2 平面波的波动微分方程

17.3 波的能量

17.3.1 波的能量和能量密度

17.3.2 波的能流和能流密度

17.3.3 波的吸收

17.4 波的衍射 干涉

17.4.1 惠更斯原理 波的衍射

17.4.2 波的叠加原理 波的干涉

17.5 驻波

17.5.1 驻波的形成

17.5.2 驻波方程

17.5.3 半波损失

17.5.4 弦线振动的简正模式

17.6 多普勒效应

17.7 非线性波简介

思考题

习题

第五篇 光学

18 光的干涉

18.1 光波的基本概念 光波的叠加

18.1.1 光波

18.1.2 相干光

18.1.3 光波的叠加与分析

18.1.4 光程

18.2 分波阵面干涉

18.2.1 杨氏双缝干涉

18.2.2 其他分波阵面干涉

18.3 分振幅干涉

18.3.1 平行平面薄膜干涉

18.3.2 等厚干涉

18.4 迈克尔逊干涉仪

18.4.1 迈克尔逊干涉仪结构

18.4.2 迈克尔逊干涉仪的干涉现象

18.5 多光束干涉

思考题

习题

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19 光的衍射

19.1 光的衍射现象和惠更斯-菲涅尔原理

19.1.1 光的衍射现象

19.1.2 菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射

19.1.3 惠更斯-菲涅尔原理

19.2 单缝夫琅禾费衍射

19.2.1 菲涅尔半波带法

19.2.2 单缝夫琅禾费衍射图样

19.3 光栅衍射

19.3.1 光栅

19.3.2 光栅衍射的强度分布

19.3.3 光栅衍射的条纹分布

19.3.4 光栅光谱

19.4 光学仪器的分辨本领

19.4.1 圆孔夫琅禾费衍射

19.4.2 光学仪器的分辨本领

19.5 X射线的衍射

思考题

习题

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20 光的偏振

20.1 自然光和偏振光

20.2 起偏和检偏 马吕斯定律

20.2.1 起偏和检偏

20.2.2 马吕斯定律

20.3 反射光与折射光的偏振性质

20.4 光的双折射

20.4.1 双折射与偏振光

20.4.2 双折射现象的解释

20.5 偏振光的干涉及其应用

20.5.1 波片

20.5.2 椭圆偏振光和圆偏振光

20.5.3 偏振光的干涉及其应用

20.5.4 人为双折射现象

20.6 旋光现象

思考题

习题

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第六篇 量子力学

21 量子力学基础

21.1 黑体辐射 普朗克能量子假设

21.1.1 热辐射

21.1.2 黑体辐射定律

21.1.3 普朗克能量子假设

21.2 光的量子性

21.2.1 光电效应

21.2.2 爱因斯坦光子假设

21.2.3 康普顿效应

21.3 氢原子光谱的实验规律 玻尔理论

21.3.1 氢原子光谱的实验规律

21.3.2 玻尔的氢原子理论

21.4 德布罗意假设 电子衍射实验

21.4.1 德布罗意物质波假设

21.4.2 电子衍射实验

21.5 测不准关系

21.6 波函数 薛定谔方程

21.6.1 波函数

21.6.2 薛定谔方程

21.6.3 定态薛定谔方程

21.7 一维势阱 势垒 隧道效应

21.7.1 一维势阱

21.7.2 一维势垒 隧道效应

21.8 氢原子

21.9 斯特恩-盖拉赫实验 电子自旋

21.9.1 电子的轨道磁矩

21.9.2 斯特恩-盖拉赫实验

21.9.3 电子的自旋

21.10 原子的壳层结构

思考题

习题

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22 原子核物理与粒子物理简介

22.1 原子核的基本性质

22.1.1 原子核的组成

22.1.2 原子核的大小和密度

22.1.3 自旋和磁矩

22.1.4 核力

22.1.5 原子核的质量与结合能

22.2 原子核的放射性衰变

22.2.1 放射性

22.2.2 放射性衰变定律

22.2.3 三种衰变方式

22.2.4 放射性的应用

22.3 粒子物理简介

22.3.1 粒子的基本特征

22.3.2 粒子的相互作用及其统一模型

22.3.3 粒子的分类

22.3.4 夸克模型

思考题

23 固体物理基础激光

23.1 固体的能带结构

23.1.1 晶态固体的基本性质

23.1.2 固体的能带

23.2 绝缘体 导体 半导体

23.2.1 绝缘体

23.2.2 导体

23.2.3 半导体

23.3 pn结

23.3.1 pn结概述

23.3.2 结型晶体管

23.3.3 场效应晶体管

23.4 激光

23.4.1 激光的基本原理

23.4.2 常见激光器及激光应用

思考题

习题

阅读材料

附表

参考文献