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第3篇 热学3

第17章 温度和气体动理论3

17.1 平衡态3

17.2 温度的概念4

17.3 理想气体温标5

17.4 理想气体状态方程7

17.5 气体分子的无规则运动9

17.6 理想气体的压强11

17.7 温度的微观意义14

17.8 能量均分定理16

17.9 麦克斯韦速率分布律18

17.10 麦克斯韦速率分布律的实验验证24

17.11 玻耳兹曼分布律25

17.12 实际气体等温线27

17.13 范德瓦耳斯方程28

17.14 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18章 热力学第一定律46

18.1 功 热量 热力学第一定律46

18.2 准静态过程48

18.3 热容51

18.4 绝热过程56

18.5 循环过程60

18.6 卡诺循环62

18.7 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I 能源与环境76

I.1 各式能源的利用76

I.2 人类环境问题77

第19章 热力学第二定律82

19.1 自然过程的方向82

19.2 不可逆性的相互依存84

19.3 热力学第二定律及其微观意义85

19.4 热力学概率与自然过程的方向87

19.5 玻耳兹曼熵公式与熵增加原理90

19.6 可逆过程92

19.7 克劳修斯熵公式94

19.8 用克劳修斯熵公式计算熵变98

19.9 温熵图100

19.10 熵和能量退降101

提要102

思考题103

习题104

今日物理趣闻J 耗散结构107

J.1 宇宙真的正在走向死亡吗107

J.2 生命过程的自组织现象107

J.3 无生命世界的自组织现象109

J.4 开放系统的熵变110

J.5 稍离平衡的系统111

J.6 远离平衡的系统112

J.7 通过涨落达到有序113

第4篇 光学117

第20章 振动117

20.1 简谐运动的描述117

20.2 简谐运动的动力学120

20.3 简谐运动的能量124

20.4 阻尼振动125

20.5 受迫振动 共振127

20.6 同一直线上同频率的简谐运动的合成128

20.7 同一直线上不同频率的简谐运动的合成130

20.8 谐振分析131

20.9 两个相互垂直的简谐运动的合成133

提要134

思考题135

习题136

第21章 波动140

21.1 行波140

21.2 简谐波141

21.3 物体的弹性形变146

21.4 弹性介质中的波速148

21.5 波的能量150

21.6 惠更斯原理与波的反射和折射153

21.7 波的叠加 驻波156

21.8 声波160

21.9 地震波162

21.10 水波163

21.11 多普勒效应165

21.12 行波的叠加和群速度169

21.13 孤子171

提要172

思考题174

习题175

第22章 光的干涉181

22.1 杨氏双缝干涉181

22.2 相干光185

22.3 光的非单色性对干涉条纹的影响187

22.4 光源的大小对干涉条纹的影响189

22.5 光程192

22.6 薄膜干涉（一）——等厚条纹194

22.7 薄膜干涉（二）——等倾条纹198

22.8 迈克耳孙干涉仪200

提要201

思考题202

习题203

科学家介绍 托马斯·杨和菲涅耳206

第23章 光的衍射209

23.1 光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理209

23.2 单缝的夫琅禾费衍射210

23.3 光学仪器的分辨本领215

23.4 细丝和细粒的衍射217

23.5 光栅衍射219

23.6 光栅光谱225

23.7 光盘及其录音与放音227

23.8 X射线衍射231

提要232

思考题233

习题234

今日物理趣闻K 全息照相237

K.1 全息照片的拍摄237

K.2 全息图像的观察239

K.3 全息照相的应用240

今日物理趣闻L 光学信息处理241

L.1 空间频率与光学信息241

L.2 空间频谱分析242

L.3 阿贝成像原理和空间滤波243

L.4 θ调制245

第24章 光的偏振246

24.1 光的偏振状态246

24.2 线偏振光的获得与检验248

24.3 反射和折射时光的偏振250

24.4 由散射引起的光的偏振251

24.5 双折射现象252

24.6 椭圆偏振光和圆偏振光256

24.7 偏振光的干涉259

24.8 人工双折射260

24.9 旋光现象261

提要263

思考题264

习题265

今日物理趣闻M 液晶268

M.1 液晶的结构268

M.2 液晶的光学特性269

今日物理趣闻N 非线性光学272

N.1 非线性光学与激光272

N.2 倍频与混频272

N.3 自聚焦274

N.4 受激拉曼散射275

第25章 几何光学276

25.1 光线276

25.2 光的反射277

25.3 球面反射镜279

25.4 光的折射281

25.5 薄透镜的焦距283

25.6 薄透镜成像286

25.7 人眼290

25.8 助视仪器291

提要294

思考题295

习题297

第5篇 量子物理303

第26章 波粒二象性303

26.1 黑体辐射303

26.2 光电效应306

26.3 光的二象性 光子308

26.4 康普顿散射311

26.5 粒子的波动性314

26.6 概率波与概率幅317

26.7 不确定关系320

提要325

思考题326

习题326

科学家介绍 德布罗意329

第27章 薛定谔方程331

27.1 薛定谔得出的波动方程331

27.2 无限深方势阱中的粒子335

27.3 势垒穿透338

27.4 谐振子343

提要345

思考题345

习题346

科学家介绍 薛定谔348

第28章 原子中的电子350

28.1 氢原子350

28.2 电子的自旋与自旋轨道耦合358

28.3 微观粒子的不可分辨性和泡利不相容原理364

28.4 各种原子核外电子的组态365

28.5 X射线369

28.6 激光372

28.7 分子结构376

28.8 分子的转动和振动能级380

提要384

思考题385

习题386

科学家介绍 玻尔389

今日物理趣闻O 自由电子激光391

今日物理趣闻P 激光应用二例394

P.1 多光子吸收394

P.2 激光冷却与捕陷原子396

第29章 固体中的电子399

29.1 自由电子按能量的分布399

29.2 金属导电的量子论解释403

29.3 量子统计404

29.4 能带 导体和绝缘体407

29.5 半导体410

29.6 PN结411

29.7 半导体器件412

提要414

思考题416

习题416

今日物理趣闻Q 新奇的纳米科技418

Q.1 什么是纳米科技418

Q.2 纳米材料419

Q.3 纳米器件420

第30章 核物理422

30.1 核的一般性质422

30.2 核力426

30.3 核的结合能427

30.4 核的液滴模型430

30.5 放射性和衰变定律432

30.6 α衰变436

30.7 穆斯堡尔效应437

30.8 β衰变442

30.9 核反应445

提要448

思考题449

习题449

元素周期表452

数值表453

习题答案455

诺贝尔物理学奖获得者名录465

索引470