本书是“普通高等教育十一五规划教材”之一，全书共分9个章节，主要对大学物理学知识作了介绍，具体内容包括气体动理论、热力学的物理基础、真实气体、光的干涉、相对论基础等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。

本书是依据教育部高等学校物理与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会颁布的“理工科类大学物理课程教学基本要求”，并结合作者多年的教学实践经验编写而成的。

全书共21章，分上、下两册。上册内容包括力学、电学、磁学3篇；下册内容包括热学、光学、近代物理3篇。本书将理工学科大学物理课程教学基本要求的全部A类内容和绝大多数B类内容，按认知规律有序整合，构建了基础物理的知识网络。书中对物理学的基本概念、基本理论作了比较系统全面的讲述，特别注重物理概念的描述，减少了比较繁杂的推导过程，增加了物理规律在工程中应用的内容，也介绍了一些近现代物理学的发展和热点问题，力求拓展学生的视野，增强他们学习物理的兴趣，并提供了一些典型例题，帮助学生自学、抓住重点。

本书可作为理工、文、经、管、法学科的大学物理教材，也可作为中学物理教师的教学参考书和自学人员的参考教材。

前言

第四篇 分子物理学和热力学

第13章 气体动理论

 13.1 平衡状态理想气体状态方程

13.1.1 状态参量

13.1.2 平衡态平衡过程

13.1.3 理想气体状态方程

 13.2 气体分子运动论的压强公式

13.2.1 理想气体的微观模型

13.2.2 平衡态的统计假设

13.2.3 理想气体的压强公式

 13.3 气体分子的平均平动动能与温度关系

13.3.1 温度公式

13.3.2 气体分子的方均根速率

 13.4 能量按自由度均分原理理想气体内能

13.4.1 自由度

13.4.2 气体分子的自由度

13.4.3 能量均分原理

13.4.4 理想气体内能

 13.5 麦克斯韦分子速率分布律

13.5.1 分子的速率分布

13.5.2 气体分子速率的三种统计平均值

 13.6 平均自由程气体内的迁移现象

13.6.1 分子的平均碰撞频率

13.6.2 分子的平均自由程

13.6.3 气体内的迁移现象及其基本定律

 13.7 真空的获得和低压的测定

13.7.1 真空的特点

13.7.2 真空的获得

13.7.3 真空(低压)的测量

 习题

第14章 热力学的物理基础

 14.1 热力学第一定律

14.1.1 热力学过程

14.1.2 功、热量、内能

14.1.3 热力学第一定律

 14.2 热力学第一定律对于理想气体的等值过程的应用

14.2.1 等容过程

14.2.2 等温过程

14.2.3 等压过程

 14.3 气体的摩尔热容量

14.3.1 热容量的概念

14.3.2 气体的定容摩尔热容量Cv

14.3.3 气体的定压摩尔热容量Cp

14.3.4 比热容比γ

 14.4 绝热过程

14.4.1 绝热过程方程的推导

14.4.2 绝热线与等温线的讨论

 14.5 循环过程卡诺循环

14.5.1 循环过程

14.5.2 循环效率

14.5.3 卡诺循环

14.5.4 卡诺机的效率

14.5.5 制冷机的应用

 14.6 热力学第二定律

14.6.1 热力学第二定律

14.6.2 可逆过程和不可逆过程

14.6.3 卡诺定理

14.6.4 热力学第二定律的统计意义

 习题

第15章 真实气体

 15.1 真实气体的等温线

 15.2 范德瓦耳斯方程

 15.3 焦耳-汤姆孙实验真实气体的内能

 15.4 低温的获得

15.4.1 液化气体获得低温

15.4.2 绝热退磁降温

15.4.3 稀释制冷

15.4.4 激光冷却中性原子

 15.5 相变与热处理技术

15.5.1 相变

15.5.2 热处理技术

第五篇 波动光学

第16章 光的干涉

 16.1 光源光的单色性和相干性

 16.2 双缝干涉

 16.3 光程和光程差

 16.4 薄膜干涉

 16.5 劈尖干涉牛顿环

 16.6 迈克耳孙干涉仪及应用

 习题

第17章 光的衍射

 17.1 光的衍射现象惠更斯一菲涅耳原理

 17.2 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射

 17.3 光栅衍射

 17.4 光学仪器的分辨率

 17.5 伦琴射线衍射布拉格方程

 习题

第18章 光的偏振

 18.1 自然光和偏振光

 18.2 偏振片的起偏和检偏马吕斯定律

 18.3 反射和折射光的偏振

 18.4 光的双折射现象

 18.5 偏振光的干涉人为双折射现象

 18.6 旋光现象

 习题

第六篇 近代物理基础

第19章 相对论基础

 19.1 伽利略变换与经典力学时空观

19.1.1 伽利略变换

19.1.2 经典力学时空观

 19.2 狭义相对论的基本假设洛伦兹变换

19.2.1 狭义相对论提出的历史背景

19.2.2 狭义相对论的基本假设

19.2.3 洛伦兹坐标变换式

19.2.4 洛伦兹速度变换式

 19.3 狭义相对论的时空观

19.3.1 长度收缩

19.3.2 时间膨胀

19.3.3 同时的相对性

 19.4 狭义相对论动力学

19.4.1 质量和动量

19.4.2 动力学基本方程

19.4.3 能量

19.4.4 能量与动量的关系

19.4.5 光子的能量、质量和动量

 19.5 广义相对论简介

19.5.1 孪生子佯谬

19.5.2 广义相对论的基本原理和时空弯曲

19.5.3 广义相对论的可观测效应

 习题

第20章 波粒二象性

 20.1 黑体辐射与普朗克量子化假说

20.1.1 热辐射

20.1.2 黑体辐射的实验规律

20.1.3 黑体热辐射的实验规律

20.1.4 普朗克的能量子假设

 20.2 光电效应

20.2.1 光电效应的实验规律

20.2.2 经典理论的解释及其困难

20.2.3 光子假设及光的波粒二象性

20.2.4 光子假说对光电效应的解释

20.2.5 爱因斯坦的光电效应方程

 20.3 康普顿效应

20.3.1 康普顿效应的实验规律

20.3.2 康普顿效应的量子解释

20.3.3 康普顿散射公式

 20.4 微观粒子的波粒二象性

20.4.1 微观粒子的波粒二象性

20.4.2 德布罗意方程

20.4.3 自由粒子的德布罗意波长

20.4.4 戴维孙-革末实验

 20.5 不确定关系

20.5.1 电子单缝衍射实验

20.5.2 不确定关系

 习题

第21章 原子的量子理论初步

 21.1 玻尔的原子量子理论

21.1.1 氢原子光谱的实验规律

21.1.2 原子的有核模型

21.1.3 玻尔的氢原子量子论

21.1.4 氢原子结构的计算

 21.2 薛定谔方程

21.2.1 波函数及其统计解释

21.2.2 一般的薛定谔波动方程

21.2.3 定态薛定谔波动方程

 21.3 一维势场中的粒子运动

21.3.1 一维无限深势阱中的粒子运动

21.3.2 势垒贯穿

 21.4 量子力学中的原子问题

21.4.1 氢原子薛定谔方程的解

21.4.2 多电子原子的描述

 21.5 激光

21.5.1 氦-氖激光器

21.5.2 原子的跃迁

21.5.3 激光的获得

 21.6 固体的能带结构和半导体的基本概念

21.6.1 半导体的基本概念

21.6.2 固体能带的基本概念

21.6.3 本征半导体和杂质半导体

 21.7 原子核与基本粒子

21.7.1 放射性

21.7.2 原子核

21.7.3 基本粒子

21.7.4 核磁共振

习题

习题参考答案

附录

 附录A 物理量单位制

一、单位制

二、国际单位制简介

三、力学和电学中曾经出现过的单位制

 附录B 常用字母和数学符号

 附录C 单位换算

 附录D 基本物理常数

 附录E 一些固体的密度

 附录F 某些声波与某些物体振动的频率

 附录G 某些物质的特征值