前言
熱學(xué)
第8章熱學(xué)概論3
8.1熱學(xué)的研究對象與研究方法3
8.1.1熱學(xué)的研究對象3
8.1.2熱學(xué)的研究方法4
8.2平衡態(tài)與狀態(tài)參量5
8.2.1熱力學(xué)系統(tǒng)5
8.2.2平衡態(tài)與非平衡態(tài)5
8.2.3狀態(tài)參量溫度與熱量7
8.2.4物態(tài)方程12
*8.3物質(zhì)的熱性質(zhì)17
*8.3.1物質(zhì)的相與相變17
*8.3.2物質(zhì)的熱行為20
課后作業(yè)25
自主探究研究項目——自制溫度計26
第9章分子動理論27
9.1物質(zhì)的微觀模型27
9.1.1物質(zhì)微觀模型的三個要點27
9.1.2理想氣體的微觀模型32
9.2理想氣體的壓強36
9.2.1單位時間內(nèi)碰撞在單位面積器
壁上的平均分子數(shù)36
9.2.2理想氣體的壓強公式37
9.2.3氣體分子的平均平動動能38
9.2.4溫度的微觀解釋40
9.3氣體分子熱運動速度、速率和能量的
統(tǒng)計分布41
*9.3.1氣體分子熱運動速度分布函數(shù)
麥克斯韋速度分布函數(shù)41
9.3.2麥克斯韋速率分布函數(shù)43
*9.3.3麥克斯韋�膊６�茲曼分布律
重力場中微粒按高度的分布47
9.3.4能量按自由度均分定理49
9.4氣體內(nèi)的輸運過程54
9.4.1輸運過程的宏觀規(guī)律54
9.4.2輸運過程的微觀解釋61
課后作業(yè)65
自主探索研究項目——碳粉在水中的布朗
運動68
第10章熱力學(xué)基礎(chǔ)69
10.1熱力學(xué)第一定律69
10.1.1熱力學(xué)第一定律的內(nèi)涵69
10.1.2準(zhǔn)靜態(tài)過程熱力學(xué)第一定律的
數(shù)學(xué)表達式71
10.2熱力學(xué)第一定律在理想氣體中的應(yīng)用74
10.2.1理想氣體的內(nèi)能與焓74
10.2.2理想氣體在典型準(zhǔn)靜態(tài)過程中的功、
熱量與內(nèi)能77
10.2.3循環(huán)過程與卡諾循環(huán)84
10.3熱力學(xué)第二定律與卡諾定律92
10.3.1熱力學(xué)第二定律92
10.3.2卡諾定律與熱力學(xué)溫標(biāo)96
10.4熵、熵增加原理及玻耳茲曼關(guān)系99
10.4.1熵函數(shù)99
10.4.2熵增加原理與熱力學(xué)第二定律數(shù)學(xué)
表達式103
10.4.3熵與熱力學(xué)概率玻耳茲曼
關(guān)系104
10.5熱力學(xué)第三定律106
課后作業(yè)106
自主探索研究項目——自制斯特林熱機108振動與波動
第11章振動111
11.1簡諧振動111
11.1.1簡諧振動的運動學(xué)描述111
11.1.2簡諧振動的動力學(xué)方程115
11.1.3簡諧振動的能量119
11.1.4簡諧振動的合成121
11.2阻尼振動125
11.3受迫振動127
課后作業(yè)128
自主探究研究項目——計步器的原理129
第12章波動131
12.1機械波的產(chǎn)生和傳播131
12.2簡諧機械波133
12.2.1簡諧機械波的描述133
12.2.2波動方程140
12.2.3彈性介質(zhì)中的波速140
12.2.4能量和強度142
12.3惠更斯原理及其應(yīng)用147
12.3.1惠更斯原理147
12.3.2波的反射148
12.3.3波的折射149
12.3.4波的衍射150
12.4波的疊加151
12.4.1波的干涉151
12.4.2駐波154
12.5聲波的多普勒效應(yīng)159
課后作業(yè)161
自主探索研究項目——水波162光學(xué)
第13章波動光學(xué)167
13.1光的干涉168
13.1.1干涉的基本原理169
13.1.2分波前干涉171
13.1.3分振幅干涉176
13.2光的衍射184
13.2.1衍射的基本原理184
13.2.2單縫衍射185
13.2.3圓孔衍射189
13.2.4光柵衍射192
13.2.5晶體衍射199
13.3光的偏振201
13.3.1光的偏振狀態(tài)201
13.3.2起偏和檢偏馬呂斯定律203
13.3.3反射光和折射光的偏振
布儒斯特定律205
13.3.4晶體中的雙折射206
課后作業(yè)209
自主探究研究項目——光芒210
第14章幾何光學(xué)211
14.1光的傳播規(guī)律211
14.2反射的基本原理212
14.2.1平面上的反射212
14.2.2球面上的反射213
14.3折射的基本原理216
14.3.1平面上的折射216
14.3.2球面上的折射217
14.3.3薄透鏡218
14.3.4理想光學(xué)系統(tǒng)的組合220
14.4光學(xué)儀器的基本原理223
14.4.1眼睛223
14.4.2放大鏡225
14.4.3顯微鏡226
14.4.4望遠鏡228
14.4.5照相機230
課后作業(yè)232
自主探究研究項目——水透鏡233近 代 物 理
第15章相對論初步237
15.1牛頓相對性原理237
15.2狹義相對論的基本原理
洛倫茲變換239
15.2.1狹義相對論的基本原理240
15.2.2洛倫茲變換240
15.3狹義相對論的時空觀242
15.3.1“同時”的相對性242
15.3.2時間延緩243
15.3.3長度收縮244
15.4相對論速度變換247
15.5狹義相對論的動力學(xué)基礎(chǔ)249
15.5.1動量、質(zhì)量與速度的關(guān)系249
15.5.2質(zhì)量與能量的關(guān)系250
15.5.3動量與能量的關(guān)系252
課后作業(yè)253
第16章原子位形255
16.1電子的發(fā)現(xiàn)255
16.2盧瑟福模型256
16.2.1盧瑟福模型的提出256
16.2.2盧瑟福散射公式257
16.2.3行星模型的意義及困難259
課后作業(yè)260
第17章量子力學(xué)初步261
17.1黑體輻射261
17.1.1熱輻射現(xiàn)象261
17.1.2基爾霍夫輻射定律261
17.1.3黑體輻射實驗定律262
17.1.4普朗克的能量子假設(shè)264
17.2光電效應(yīng)267
17.2.1光電效應(yīng)的實驗規(guī)律267
17.2.2光的波動說的缺陷268
17.2.3愛因斯坦的光子理論269
17.3康普頓散射與光子理論的解釋269
17.3.1康普頓散射269
17.3.2光子理論的解釋270
17.4玻爾的氫原子理論及其缺陷272
17.4.1氫原子光譜的規(guī)律272
17.4.2玻爾的氫原子理論273
17.4.3氫原子軌道半徑和能量的
計算273
17.4.4玻爾理論的缺陷274
17.5波粒二象性275
17.5.1德布羅意波275
17.5.2戴維孫�哺锬�實驗和波粒
二象性276
17.6不確定關(guān)系277
17.7物質(zhì)波波函數(shù)及其統(tǒng)計詮釋280
課后作業(yè)283
第18章薛定諤方程及其應(yīng)用285
18.1薛定諤方程285
18.1.1薛定諤方程的建立285
18.1.2定態(tài)薛定諤方程286
18.2一維定態(tài)薛定諤方程的應(yīng)用287
18.2.1一維無限深勢阱287
18.2.2一維勢壘隧道效應(yīng)290
課后作業(yè)292
第19章原子和分子光譜294
19.1氫原子294
19.1.1氫原子的薛定諤方程294
19.1.2量子化條件和量子數(shù)295
19.1.3氫原子中電子的概率分布296
19.2原子的電子殼層結(jié)構(gòu)298
19.2.1施特恩�采w拉赫實驗298
19.2.2電子的自旋298
19.2.3原子的電子殼層結(jié)構(gòu)泡利不相容
原理和能量最小原理299
19.3分子光譜300
課后作業(yè)303
附錄304
附錄A國際單位制（SI）304
附錄B物理常量305
參考文獻307