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第8章 振动1

§8.1 简谐振动1

8.1.1 简谐振动的方程、速度和加速度1

8.1.2 描述简谐振动的特征量3

8.1.3 旋转矢量法5

8.1.4 简谐振动的实例7

8.1.5 简谐振动的能量10

§8.2 简谐振动的合成11

8.2.1 两个同方向同频率简谐振动的合成11

8.2.2 两个同方向不同频率的简谐振动的合成14

8.2.3 相互垂直的简谐振动的合成15

§8.3 阻尼振动 受迫振动 共振17

8.3.1 阻尼振动17

8.3.2 受迫振动 共振18

*§8.4 振动的分解20

*§8.5 非线性振动简介21

本章提要23

阅读材料（八）25

思考题29

习题30

第9章 波动34

§9.1 机械波的产生和传播34

9.1.1 机械波的形成34

9.1.2 描述波动的物理量35

§9.2 平面简谐波的波动方程37

§9.3 波的能量40

9.3.1 波的能量和能量密度40

9.3.2 波的能流和能流密度41

9.3.3 球面波 波的吸收42

§9.4 波的衍射 干涉43

9.4.1 惠更斯原理 波的衍射43

9.4.2 波的叠加原理 波的干涉44

§9.5 驻波46

9.5.1 驻波的形成46

9.5.2 驻波的波动方程48

9.5.3 半波损失49

9.5.4 弦线振动的简正模式50

§9.6 多普勒效应51

§9.7 电磁波52

9.7.1 电磁波的波动方程53

9.7.2 电磁波的辐射54

9.7.3 平面电磁波的传播56

9.7.4 电磁波谱57

9.7.5 电磁波的能量和动量58

9.7.6 电磁波的动量59

§9.8 非线性波简介60

本章提要61

阅读材料（九）64

思考题69

习题70

第10章 光学74

§10.1 光的相干性74

10.1.1 光源74

10.1.2 光的相干性75

10.1.3 光程 光程差76

§10.2 分波面干涉77

10.2.1 杨氏双缝干涉77

10.2.2 菲涅耳双面镜 劳埃德镜79

§10.3 分振幅干涉81

10.3.1 薄膜干涉81

10.3.2 薄膜的等厚干涉83

10.3.3 薄膜的等倾干涉87

10.3.4 迈克耳孙干涉仪88

§10.4 光的衍射90

10.4.1 光的衍射现象及其分类90

10.4.2 惠更斯—菲涅耳原理91

10.4.3 单缝衍射92

10.4.4 圆孔夫琅禾费衍射96

10.4.5 光学仪器的分辨能力97

§10.5 光栅99

10.5.1 光栅衍射现象99

10.5.2 光栅衍射规律100

10.5.3 光栅光谱102

§10.6 X射线衍射103

§10.7 光的偏振104

10.7.1 自然光 偏振光104

10.7.2 偏振片的起偏与检偏106

10.7.3 马吕斯定律107

10.7.4 反射和折射光的偏振108

10.7.5 晶体的双折射109

§10.8 偏振光的干涉 人为双折射 旋光现象111

10.8.1 偏振光的干涉111

10.8.2 人为双折射112

10.8.3 旋光现象113

*§10.9 现代光学简介114

10.9.1 全息技术114

10.9.2 非线性光学简介117

10.9.3 光纤技术119

本章提要123

阅读材料（十）125

思考题129

习题131

第11章 气体动理论134

§11.1 平衡态 温度 理想气体状态方程134

11.1.1 平衡态134

11.1.2 温度135

11.1.3 理想气体状态方程136

11.1.4 统计规律的基本概念136

§11.2 理想气体的压强137

11.2.1 理想气体的微观模型 平衡状态气体的统计假设138

11.2.2 理想气体压强公式及其统计意义138

§11.3 温度的微观本质140

11.3.1 温度的微观解释140

11.3.2 方均根速率141

§11.4 能量均分定理 理想气体的内能142

11.4.1 分子的自由度142

11.4.2 能量均分定理143

11.4.3 理想气体的内能144

§11.5 麦克斯韦速率分布145

11.5.1 麦克斯韦速率分布律145

11.5.2 三个统计速率147

§11.6 玻耳兹曼分布151

§11.7 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程153

*§11.8 气体内的输运过程155

11.8.1 内摩擦现象（粘滞现象）155

11.8.2 热传导现象156

11.8.3 扩散现象157

本章提要158

阅读材料（十一）160

思考题161

习题162

第12章 热力学基础164

§12.1 准静态过程164

12.1.1 准静态过程164

12.1.2 内能、功和热量165

12.1.3 准静态过程的功和热量165

§12.2 热力学第一定律166

12.2.1 热力学第一定律166

12.2.2 热力学第一定律对理想气体平衡过程的应用167

§12.3 循环过程和卡诺循环174

12.3.1 循环过程174

12.3.2 卡诺循环175

§12.4 热力学第二定律179

12.4.1 热力学第二定律179

12.4.2 热力学第二定律两种表述的等效性180

12.4.3 可逆与不可逆过程181

12.4.4 卡诺定理183

§12.5 热力学第二定律的统计意义 熵184

12.5.1 热力学第二定律的统计意义184

12.5.2 熵 熵增原理186

12.5.3 熵的热力学表示187

12.5.4 熵与能量退化 开放系统熵变193

本章提要195

阅读材料（十二）197

思考题202

习题203

第13章 量子力学基础205

§13.1 黑体辐射和普朗克量子假设205

13.1.1 黑体辐射205

13.1.2 普朗克量子假设和普朗克公式207

§13.2 光的量子性210

13.2.1 光电效应210

13.2.2 康普顿效应213

§13.3 玻尔的氢原子理论216

13.3.1 氢原子光谱216

13.3.2 玻尔氢原子理论217

§13.4 实物粒子的波粒二象性220

13.4.1 德布罗意波220

13.4.2 德布罗意波的实验证明221

13.4.3 德布罗意波的应用222

13.4.4 德布罗意波的统计解释223

§13.5 不确定关系224

§13.6 薛定谔方程227

13.6.1 波函数 概率密度227

13.6.2 薛定谔方程229

13.6.3 一维无限深方势阱231

13.6.4 一维方势垒隧道效应233

13.6.5 一维线性谐振子 *宇称234

§13.7 算符与平均值236

13.7.1 算符的本征值和本征函数236

13.7.2 力学量的算符表示237

13.7.3 态叠加原理239

13.7.4 力学量测量结果概率，平均值239

13.7.5 算符的对易和不确定关系241

§13.8 氢原子的量子理论243

13.8.1 氢原子的薛定谔方程243

13.8.2 ?Lz及?L2的本征值及本征函数244

13.8.3 径向波函数的求解246

13.8.4 三个量子数247

13.8.5 氢原子的波函数248

13.8.6 电子云250

§13.9 多电子原子中的电子分布253

13.9.1 电子自旋，自旋量子数253

13.9.2 多电子原子中的电子分布254

§13.10 激光原理256

13.10.1 激光的特性256

13.10.2 原子的激发、辐射与吸收257

13.1.3 粒子数反转分布259

13.10.4 光学谐振腔261

13.10.5 激光器262

本章提要264

阅读材料（十三）268

思考题269

习题270

第14章 原子核物理和粒子物理简介274

§14.1 原子核的基本性质274

14.1.1 原子核的组成274

14.1.2 原子核的大小275

14.1.3 核力275

14.1.4 核的自旋与磁矩276

§14.2 原子核的结合能 裂变和聚变277

14.2.1 原子核的结合能277

14.2.2 重核的裂变278

14.2.3 轻核的聚变279

§14.3 原子核的放射性衰变281

14.3.1 放射性衰变281

14.3.2 放射性衰变规律282

*14.3.3 放射性强度283

*§14.4 粒子物理简介284

14.4.1 粒子的基本特征284

14.4.2 粒子的相互作用及其统一模型284

14.4.3 粒子的分类285

14.4.4 夸克模型287

本章提要289

阅读材料（十四）291

思考题294

习题295

习题答案296