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第一章 热学的基本概念1

1.热现象的研究1

1.1热现象与热学1

1.2微观世界和宏观世界的一座桥梁3

2.温度和温标4

2.1平衡态和状态参量4

2.2热平衡定律和温度5

2.3温标和温度计7

3.热量和热传递11

3.1热量是什么11

3.2热传递13

3.3热平衡方程15

4.分子动理论基础18

4.1物质由分子、原子等微观粒子组成18

4.2物质分子处于不停顿的无规则运动状态21

4.3分子之间存在相互作用23

5.内能24

5.1分子的动能24

5.2分子势能25

5.3内能26

第二章 物质的聚集态29

1.气体的实验定律与理想气体状态方程29

1.1玻意耳定律29

1.2查理定律和盖吕萨克定律32

1.3理想气体状态方程34

1.4道尔顿分压定律40

2.理想气体的压强、温度和内能44

2.1气体的微观模型44

2.2理想气体的压强45

2.3理想气体的温度和内能48

3.从理想气体到实际气体52

3.1分子体积所引起的修正52

3.2分子力对压强的影响引起的修正53

4.固体55

4.1晶体的宏观特征55

4.2晶体的微观结构58

4.3非晶体60

4.4固体中分子的热运动60

5.液体62

5.1液体的微观结构和分子热运动62

5.2液体的表面张力63

5.3润湿（浸润）现象65

5.4毛细现象67

5.5液晶68

第三章 物质聚集态的转化与共存73

1.熔化和凝固73

1.1熔化及其微观解释73

1.2熔化曲线74

1.3熔化热75

2.汽化77

2.1蒸发77

2.2饱和汽与饱和汽压78

2.3沸腾81

2.4汽化热83

3.液化86

3.1液（汽）化曲线86

3.2临界温度88

4.升华和凝华90

4.1升华和凝华90

4.2三相点和三相图91

5.大气中水汽的变化92

5.1空气的湿度92

5.2露点93

5.3凝结与降水95

第四章 热力学定律98

1.热力学第一定律98

1.1热力学过程的理想化98

1.2功：力学作用下转移的能量99

1.3热量：热学作用下转移的能量100

1.4焦耳实验 功与内能100

1.5焦耳实验 热量与内能102

1.6热力学第一定律103

2.理想气体的热力学过程106

2.1理想气体的等容过程106

2.2理想气体的等压过程107

2.3理想气体等压、等温、绝热各过程中做功、吸热和内能变化的比较110

3.循环过程与热机112

3.1循环过程112

3.2奥托循环和狄塞尔循环114

3.3致冷循环116

4.热力学第二定律117

4.1自然现象的不可逆性117

4.2热力学第二定律的表述118

5.熵的概念 熵增加原理120

5.1熵的微观意义120

5.2宏观熵122

5.3从概率观点说明热传递的方向性123

5.4熵增加原理124

5.5热机的效率124

5.6生命的热力学126

第五章 几何光学131

1.光的传播131

1.1光是什么131

1.2光的反射定律和折射定律133

1.3光的全反射136

1.4光的色散139

2.光的平面反射和折射成像142

2.1光的平面反射成像142

2.2光的平面折射成像143

3.光的球面反射成像146

3.1傍轴条件与物像距公式146

3.2球面反射成像的横向放大率150

3.3球面镜的焦点和焦距151

3.4球面镜成像的作图法152

4.光的球面折射与透镜成像155

4.1光的球面折射成像155

4.2透镜成像的物像距公式与横向放大率公式158

4.3透镜的焦点、焦距和高斯公式160

4.4透镜成像的作图163

5.眼睛和助视光学仪器166

5.1眼睛166

5.2放大镜 视角放大率168

5.3显微镜169

5.4望远镜170

第六章 波动光学175

1.光的干涉175

1.1杨氏干涉实验175

1.2杨氏干涉实验的理论解释176

1.3薄膜干涉及其应用180

2.光的衍射183

2.1光的衍射现象183

2.2单缝衍射的理论解释184

2.3衍射光栅189

2.4全息照相191

3.光的偏振193

3.1偏振现象与光的横波性193

3.2自然光与部分偏振光194

3.3线偏振光195

3.4圆偏振光与椭圆偏振光196

3.5偏振光的应用197

4.光的吸收与散射197

4.1光的吸收197

4.2光的散射198

5.光谱200

5.1光谱及其观察200

5.2发射光谱201

5.3吸收光谱201

5.4光谱分析202

第七章量子物理204

1.量子世界204

1.1能量的量子化204

1.2波粒二象性207

1.3海森伯不确定性209

2.原子211

2.1电子的发现和汤姆森原子模型211

2.2卢瑟福α粒子散射实验和原子的有核式模型212

2.3氢光谱的启示213

2.4玻尔的原子模型214

2.5弗兰克-赫兹实验216

2.6量子力学构建的原子图像217

3.激光219

3.1自发发射、受激发射和受激吸收219

3.2粒子数反转220

3.3光谐振腔与光放大221

3.4激光的特性及应用221

4.原子核222

4.1原子核的组成222

4.2原子核的大小223

4.3天然放射性与原子核衰变224

4.4放射性的应用225

4.5质量亏损与结合能226

4.6核裂变227

4.7核聚变229

5.粒子和宇宙232

5.1粒子物理的诞生232

5.2四种相互作用和粒子的分类233

5.3夸克与粒子的标准模型235

5.4大爆炸和宇宙的热演化236

5.5巨蟒咬住自己的尾巴237