前言
第3篇熱學
第13章氣體動理論3
13.1平衡態(tài)理想氣體狀態(tài)方程3
13.1.1熱學中的幾個基本概念3
13.1.2理想氣體狀態(tài)方程5
13.2理想氣體的壓強與溫度6
13.2.1理想氣體的微觀模型6
13.2.2理想氣體的壓強公式7
13.2.3溫度的微觀意義9
13.3能量按自由度均分定理理想氣體的內能10
13.3.1自由度10
13.3.2能量按自由度均分定理11
13.3.3理想氣體的內能12
13.4麥克斯韋速率分布律13
13.4.1速率分布的描述及速率分布函數(shù)13
13.4.2麥克斯韋速率分布律 15
13.4.3氣體分子的三種統(tǒng)計速率15
*13.5玻爾茲曼能量分布律重力場中微粒按高度的分布19
13.5.1玻爾茲曼能量分布律19
13.5.2重力場中微粒按高度的分布20
*13.6范德瓦耳斯方程20
13.6.1分子體積的修正21
13.6.2分子引力的修正21
13.6.3范德瓦耳斯方程22
*13.7分子碰撞和平均自由程23
13.7.1分子的平均碰撞頻率23
13.7.2分子的平均自由程24
*13.8非平衡態(tài)輸運過程24
13.8.1內摩擦25
13.8.2熱傳導26
13.8.3擴散26
小結27
思考題29
習題30
習題答案31






第14章熱力學第一定律32
14.1功熱量內能32
14.1.1準靜態(tài)過程32
14.1.2準靜態(tài)過程的功32
14.1.3熱量34
14.1.4內能34
14.2熱力學第一定律34
14.2.1熱力學第一定律概述34
14.2.2關于熱力學第一定律的說明35
14.3熱力學第一定律對理想氣體在準靜態(tài)過程中的應用35
14.3.1理想氣體的熱容35
14.3.2等容過程36
14.3.3等壓過程37
14.3.4等溫過程40
14.4絕熱過程42
14.4.1準靜態(tài)絕熱過程42
14.4.2絕熱自由膨脹過程（非準靜態(tài)的絕熱過程）45
14.5循環(huán)過程卡諾循環(huán)46
14.5.1循環(huán)過程46
14.5.2熱機及其效率47
14.5.3制冷機及其制冷系數(shù)48
14.5.4卡諾循環(huán)50
小結53
思考題55
習題55
習題答案57
第15章熱力學第二定律59
15.1熱力學第二定律卡諾定理59
15.1.1熱力學第二定律兩種基本表述及其等效性59
15.1.2可逆過程與不可逆過程61
15.1.3各種不可逆過程是互相聯(lián)系的62
15.1.4熱力學第二定律的實質63
15.1.5卡諾定理63
15.2克勞修斯熵公式熵增加原理64
15.2.1克勞修斯等式65
15.2.2克勞修斯熵（態(tài)函數(shù)熵）公式66
15.2.3熵變的計算68
15.2.4熵增加原理70
15.3玻爾茲曼熵及熵的微觀意義72
15.3.1熱力學第二定律的微觀意義72
15.3.2熱力學概率和玻爾茲曼熵73
15.3.3熵的微觀意義76





*15.4熵和能量退降76
15.4.1溫熵圖76
15.4.2能量退降78
小結78
思考題79
習題80
習題答案81
第4篇光學
第16章振動85
16.1簡諧振動85
16.1.1簡諧振動的描述85
16.1.2簡諧振動的動力學方程89
16.1.3簡諧振動的旋轉矢量表示法91
16.1.4簡諧振動的能量93
*16.2阻尼振動受迫振動94
16.2.1阻尼振動94
16.2.2受迫振動共振95
16.3簡諧振動的合成97
16.3.1同一直線上同頻率簡諧振動的合成97
16.3.2同一直線上不同頻率簡諧振動的合成拍現(xiàn)象100
*16.3.3諧振分析102
*16.3.4兩個相互垂直的簡諧振動的合成李薩如圖形104
小結106
思考題108
習題 109
習題答案110
第17章波動112
17.1簡諧波112
17.1.1行波112
17.1.2簡諧波的波函數(shù)115
17.1.3描述簡諧波的物理量116
17.2彈性介質中的波速118
17.2.1物體的彈性形變118
17.2.2彈性介質中的波速121
17.3波的能量123
17.3.1波的能量和能量密度123
17.3.2能流密度125
17.4惠更斯原理126
17.4.1惠更斯原理概述126
17.4.2波的衍射126
17.4.3波的反射127





17.4.4波的折射128
17.5波的疊加128
17.5.1波的疊加原理128
17.5.2波的干涉129
17.5.3駐波131
*17.6幾種常見的波136
17.6.1聲波136
17.6.2地震波138
17.6.3水波139
17.7多普勒效應140
小結143
思考題146
習題147
習題答案149
第18章光的干涉151
18.1相干光151
18.1.1相干條件151
18.1.2普通光源的發(fā)光機理152
18.1.3相干光的獲得153
18.1.4光程154
18.2楊氏雙縫干涉156
18.3薄膜干涉160
18.3.1等厚干涉160
18.3.2等傾干涉165
18.3.3邁克耳孫干涉儀168
小結170
思考題171
習題172
習題答案173
第19章光的衍射175
19.1光的衍射概述175
19.1.1光的衍射現(xiàn)象175
19.1.2惠更斯-菲涅爾原理176
19.2單縫的夫瑯禾費衍射177
19.3圓孔衍射183
19.3.1圓孔的夫瑯禾費衍射183
19.3.2光學儀器的分辨本領184
19.4光柵衍射186
19.4.1光柵衍射概述186
19.4.2光柵光譜190
19.5X射線在晶體上的衍射191
19.5.1X射線191
19.5.2布拉格公式192
小結193





思考題194
習題195
習題答案196
第20章光的偏振197
20.1光的偏振概述197
20.1.1偏振現(xiàn)象與光波的橫波性197
20.1.2光的偏振狀態(tài)198
20.2起偏和檢偏馬呂斯定律200
20.2.1起偏和檢偏200
20.2.2馬呂斯定律201
20.3反射和折射時光的偏振布儒斯特定律202
20.4雙折射現(xiàn)象203
20.4.1雙折射現(xiàn)象概述203
*20.4.2人工雙折射209
*20.5偏振光的干涉210
*20.6旋光現(xiàn)象211
小結211
思考題212
習題213
習題答案214
第5篇量子物理
第21章量子物理基礎217
21.1量子論的出現(xiàn)217
21.1.1黑體輻射和普朗克能量子假說217
21.1.2光電效應和愛因斯坦光量子理論220
21.1.3玻爾氫原子理論226
21.2物質波不確定關系229
21.2.1物質波230
21.2.2實物粒子的波粒二象性231
21.2.3不確定關系234
21.3波函數(shù)薛定諤方程及其簡單應用238
21.3.1薛定諤方程238
21.3.2波函數(shù)的標準條件和歸一化條件240
21.3.3一維無限深方勢阱中的粒子240
21.3.4一維方勢壘隧道效應243
小結245
思考題247
習題247
習題答案249
第22章原子核物理和粒子物理簡介250
22.1原子核的基本性質250
22.1.1原子核的質子-中子模型250





22.1.2核自旋和磁矩251
22.1.3核力255
22.2原子核的結合能放射性衰變255
22.2.1原子核的結合能255
22.2.2原子核的穩(wěn)定性257
22.2.3原子核衰變257
22.2.4放射性衰變定律258
22.3粒子物理簡介260
22.3.1粒子特征四種相互作用和粒子分類261
22.3.2強子的夸克結構265
22.3.3相互作用的統(tǒng)一267
小結268
思考題269
習題269
習題答案270
第23章固體物理基礎271
23.1固體的能帶結構271
23.1.1晶體結構和晶體分類271
23.1.2固體的能帶273
23.2半導體絕緣體導體276
23.2.1半導體、絕緣體與導體的能帶結構276
23.2.2雜質半導體與p-n結278
23.3激光原理簡介282
23.3.1激光的基本原理282
23.3.2激光器285
23.3.3激光的特性287
23.3.4激光的應用287
23.4超導電性288
23.4.1超導的基本特性288
23.4.2超導體的微觀機制290
23.4.3超導材料的分類292
23.4.4約瑟夫孫效應及其應用294
23.4.5超導理論新動向297
23.4.6超導電性在工業(yè)上的應用298
小結299
思考題299
習題300
習題答案300
附錄301
附錄Ⅰ常用物理常數(shù)表301
附錄Ⅱ常用天體數(shù)據(jù)301
附錄Ⅲ常用單位換算關系302
參考文獻303