-
第一章分子动理论
介绍一般热现象、气体热现象,气体热现象的实验规律。基于分子模型,利用牛顿运动规律和统计学方法建立气体平衡态的理论体系。
-
●1.1理想气体物态方程
介绍一般热现象与气体热现象,介绍气体热现象的实验规律;介绍刻画气体系统热运动的方法及物理量和其定量关系。
-
●1.2压强与温度
建立分子模型、理想气体模型和平衡态模型并以此为基础导出气体热运动的压强公式和温度公式;形成牛顿运动定律和统计学方法所组成的分子动理论。
-
●1.3热运动能量
分析热运动能量的类型和其计算方法,是分子动理论的重要内容之一。
-
●1.4气体分子的速率分布
气体分子热运动的速率和能量分布状况的表示方法、理论分析与实验测量。
-
●1.5平均碰撞频率与平均自由程
气体分子热运动时,分子间相互碰撞的时空特性。
-
第二章热力学基础
介绍热力学第一、第二定律;介绍体积功、热量和摩尔热容量的计算方法;介绍热机和制冷机的工作原理及其对应的效率和制冷系数的计算方法;简要介绍统计物理学基本知识和熵增加原理。
-
●2.1平衡过程与热力学第一定律
介绍平衡过程及其表示方法,分析实现这些过程所需要的功、能、热条件和其计算方法;介绍热力学第一定律。
-
●2.2热力学第一定律的应用
应用举例
-
●2.3绝热过程
专题讨论绝热过程的特征与方程
-
●2.4热机与制冷机
热机与制冷机的工作原理;热机效率定义与计算;制冷系数及其计算;卡诺循环(卡诺热机与卡诺制冷机)
-
●2.5热力学第二定律
介绍热力学第二定律的本质与不同表述方法;可逆与不可逆过程;实际热力学过程的不可逆性。
-
●2.6统计物理学基础
介绍统计物理学的基本原理和研究方法;介绍平衡态和热力学第二定律的统计解释;介绍熵增加原理。
-
第三章机械振动
介绍振动的特征、定义和描述方法;分析振动的动力学原因;介绍振动合成的计算与分析方法
-
●3.1简谐振动及其描述方法
介绍振动,尤其是简谐振动的特征、定义和描述方法。重要内容包括:谐振动方程、相位、旋转矢量等
-
●3.2简谐振动的动力学
介绍物体为什么会振动、振动周期和频率的计算方法
-
●3.3阻尼振动与共振
介绍实际物体振动的阻尼,介绍受迫振动以及共振形成机制,介绍共振的危害和应用等。
-
●3.4谐振动的合成
介绍简谐振动合成的物理现象和计算方法
-
第四章机械波
介绍波的反射、折射和绕射现象和规律,介绍波的叠加与干涉现象,干涉极值位置的计算方法,介绍驻波形成的原因和特征
-
●4.1机械波的特征与分类
介绍振动的特征、定义和描述方法,波的分类,介绍形成的原因及其动力学方程。
-
●4.2谐波方程
介绍谐波的数学描述
-
●4.3波的能量与能流
波的能量特征及相关计算
-
●4.4惠更斯原理
介绍波的反射、折射和绕射的现象与规律
-
●4.5波的干涉
介绍波的叠加与干涉;介绍波程差与相位差的关系,介绍干涉极值条件与干涉极值位置的计算方法
-
●4.6驻波
介绍驻波现象及其成因,驻波的特征及其描述方法,介绍驻波的应用
-
●4.7多普勒效应
介绍波源或观察者运动所产生的多普勒效应
-
第五章电磁振荡与电磁波
介绍电流、电压、电场和磁场周期性变化的现象和原因。介绍变化电磁场在空间传播(形成电磁波)的原因及其描述方式
-
●5.1电磁振荡
介绍LC电路中电压、电流、电荷量振荡的原因及其定量分析
-
●5.2电磁波
介绍电磁波形成的原因、特征和描述
-
第六章光的干涉
介绍光的干涉现象、规律和计算方法
-
●6.1光的特性与干涉
介绍光束与光波列、光的相干性分析,介绍相干光及其获取方法,介绍光程与光程差。
-
●6.2分波面法干涉
详细介绍杨氏双缝干涉实验的装置、光程差分析与计算、双缝干涉条纹特征与分析、计算,介绍相干长度及其与光波列长度的关系,介绍菲尼尔双面镜干涉与劳埃德镜干涉实验
-
●6.3薄膜干涉
介绍薄膜干涉的成因及其光程差的计算公式,分析劈尖干涉和牛顿环干涉的特征及其条纹计算的方法。
-
●6.4迈克尔逊干涉仪
介绍迈克尔逊干涉仪原理和其应用方法
-
第七章光的衍射
介绍衍射现象及其一般规律,特别介绍单缝、圆孔、光栅三种衍射障碍物的衍射规律与应用,介绍x射线衍射。
-
●7.1单缝衍射
介绍衍射现象及其一般规律,介绍单缝衍射规律与应用
-
●7.2圆孔衍射
介绍圆孔衍射规律与应用、介绍光学仪器的分辨率
-
●7.3光栅衍射
介绍光栅与光栅常数,介绍光栅衍射的特征与光栅方程、光栅衍射的应用。
-
●7.4x射线衍射
介绍x射线及其在晶体中的衍射
-
第八章光的偏振
介绍光按偏振特性的分类,介绍偏振片的特性及其起偏和检偏方法,介绍光在折射和反射时的偏振特征,介绍双双折射时光的偏振特性
-
●8.1自然光与偏振光
光按偏振特性的分类:自然光与偏振光
-
●8.2马吕斯定律
介绍偏振片及其特性,介绍起偏和检偏的方法与步骤,介绍马吕斯定律及其应用
-
●8.3布儒斯特定律
介绍光在折射和反射时的偏振特征,介绍布儒斯特定律及其应用
-
●8.4双折射简介
介绍晶体双折射现象以及双折射光的偏振特性
-
第九章狭义相对论
介绍经典时空观及其数学表述,介绍经典物理学所遭受的困境,介绍爱因斯坦狭义相对论原理,介绍相对论时空观的主要结论及其严格数学表达,介绍相对论动力学的主要结论与数学表达,介绍核能原理及其应用与前沿研究,简介广义相对论原理和重要结论。
-
●9.1经典时空观与相对性原理
介绍经典时空观、经典时空观的数学表述——伽利略变换,介绍力学相对性原理及其与经典时空观的关系
-
●9.2狭义相对论原理
简介经典物理面临的困难与爱因斯坦的解决方案 ——狭义相对论原理
-
●9.3相对论时空观的主要结论
详细分析和讨论相对论时空观的主要结论:同时性的相对性、时间膨胀效应、长度收缩效应。
-
●9.4洛伦兹变换
推导相对论时空观的严格数学表示:洛伦兹坐标变换,介绍洛伦兹坐标差变换、洛伦兹速度变换。
-
●9.5相对论动力学
简介爱因斯坦创立相对论动力学的动机,详细介绍质速关系、相对论动量与动力学方程、质能关系和能量动量关系
-
●9.6电磁波(光)的多普勒效应
介绍电磁波(光)的多普勒效应
-
●9.7广义相对论简介
简介广义相对论原理和其重要结论
-
●9.8核能原理与应用
介绍核能原理、介绍裂变核能的应用实例、聚变核能利用的实例和前沿研究
-
第十章电磁辐射的量子理论
介绍与光或发光有关的量子理论。
-
●10.1黑体辐射与普朗克能量子假说
介绍热辐射的实验规律及其普朗克能量子理论解释
-
●10.2光电效应与光子理论
介绍光电效应及其实验规律,介绍光子理论及其对光电效应的解释,介绍光电效应方程
-
●10.3康普顿效应
介绍康普顿效应及其实验规律,介绍光子理论对康普顿效应的理论解释,介绍光的波粒二象性
-
●10.4玻尔氢原子理论
介绍氢原子光谱的实验规律、介绍玻尔理论与氢原子的能级和光谱;介绍弗兰克-赫兹实验,验证原子存在分立能级,介绍光子理论的应用实例
-
第十一章量子力学基础
介绍物质的波粒二象性和物质波的特征和表示方法,介绍不确定关系,介绍物质波满足的基本方程——薛定谔方程,介绍薛定谔方程的简单应用
-
●11.1物质波
介绍物质的波粒二象性和其方程,介绍物质波的实验验证
-
●11.2波函数及其统计学诠释
介绍物质波的概率诠释,从概率角度介绍波粒二象性的对立统一
-
●11.3不确定关系
介绍不确定关系及其应用
-
●11.4薛定谔方程
介绍波函数的性质与归一化,推导物质波满足的基本方程——薛定谔方程
-
●11.5粒子在一维无限深势阱中的运动
介绍一维无限深势阱薛定谔方程的解,分析粒子在一维无限深势阱中运动的量子化特征
-
第十二章原子物理学基础
介绍氢原子的量子力学解,介绍电子自旋及其实验验证
-
●12.1氢原子薛定谔方程求解
介绍氢原子的量子力学解,介绍斯特恩-盖拉赫实验验证电子自旋。