大学物理II

本书为非物理专业大学物理课程配套教材的第二册。本册主要介绍热学、光学，以及力学中的振动和波，还有量子力学基础。本书从气体动理论讲起，之后介绍了热力学的相关知识，包括热力学参量的定义、热力学过程，以及热力学第一、第二和第三定律等。对光学的介绍主要集中在波动光学。之后详细讲解了振动学基础和波动学基础。在本书最后，对量子力学也做了概要的介绍，主要讲解了其概念和方法。 本书力求知识内容的系统性和完整性，突出物理学的思想与方法，满足各理工科专业对物理学基础知识的需求。

侯春菊 ---------------------------- 博士，江西理工大学教师，长期从事教学和科研工作，经验丰富。主持完成2项省部级以上科研项目，主持完成江西省重点教改课题1项， 3项创新创业项目，指导2名本科生获江西省大学物理创新竞赛一等奖，发表科研教研论文20余篇，参与一流课程、江西省精品在线开放课程和江西省高校育人共享计划课程的建设工作，并获批1项江西省教学成果奖。 朱云 ---------------------------- 博士，副教授。江西理工大学理学院物理电子学电子信息科学专业教研室副主任，一直投身于教学与科研一线。主持科研项目2项，省级科研项目2项；发表科研论文近20篇，教改论文1篇。指导创新创业项目一项。 蔺福军 ---------------------------- 博士，副教授。现为江西理工大学理学院物理电子系大学物理教研室主任，长期工作在教学和科研一线。主持完成科研项目1项，省部级科技项目3项，发表学术论文近20篇；完成教改项目1项，发表教改论文1篇；指导学生参加并获得省级以上大学生物理创新竞赛一等奖3项。

第11章 气体动理论 ……………………………………………………………… 1 11.1 热运动的描述 理想气体状态方程……………………………………… 1 11.2 分子热运动的统计规律性 理想气体的微观模型……………………… 5 11.3 理想气体的压强公式及统计意义 ……………………………………… 7 11.4 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 ………………………… 9 11.5 能量均分定理 理想气体的内能 ……………………………………… 10 11.6 气体分子的速率分布 ………………………………………………… 13 11.7 玻尔兹曼能量分布律 重力场中的等温气压公式 …………………… 18 11.8 气体分子的平均碰撞频率 平均自由程 ……………………………… 19 *11.9 气体的输运现象……………………………………………………… 21 *11.10 实际气体的范德瓦耳斯方程 ……………………………………… 25 习题 …………………………………………………………………………… 28 第12章 热力学基础 ……………………………………………………………… 31 12.1 热力学第一定律 ……………………………………………………… 31 12.2 热力学第一定律在等值过程中的应用 ……………………………… 34 12.3 理想气体的绝热过程 多方过程 ……………………………………… 40 12.4 循环过程 卡诺循环 …………………………………………………… 44 12.5 热力学第二定律 卡诺定理 …………………………………………… 49 12.6 熵 熵增加原理 ………………………………………………………… 54 12.7 热力学第二定律的统计意义 ………………………………………… 58 习题 …………………………………………………………………………… 60 第13章 机械振动………………………………………………………………… 65 13.1 简谐振动 ……………………………………………………………… 65 13.2 简谐振动的能量 ……………………………………………………… 76 13.3 阻尼振动 受迫振动 共振 ……………………………………………… 79 13.4 简谐振动的合成 ……………………………………………………… 83 习题 …………………………………………………………………………… 90 第14章 机械波…………………………………………………………………… 93 14.1 机械波的形成与传播 ………………………………………………… 94 14.2 平面简谐波 …………………………………………………………… 97 14.3 波的能量 能流密度…………………………………………………… 105 14.4 惠更斯原理 …………………………………………………………… 109 14.5 波的叠加原理 波的干涉……………………………………………… 110 14.6 驻波 半波损失………………………………………………………… 115 *14.7 多普勒效应 ………………………………………………………… 121 *14.8 声波 ………………………………………………………………… 125 *14.9 电磁波 ……………………………………………………………… 128 习题 …………………………………………………………………………… 133 第15章 波动光学 ……………………………………………………………… 138 15.1 光源 光的相干性……………………………………………………… 139 15.2 分波阵面干涉 ………………………………………………………… 142 15.3 光程与光程差 ………………………………………………………… 146 15.4 分振幅干涉 …………………………………………………………… 148 15.5 迈克耳孙干涉仪 ……………………………………………………… 156 15.6 光的衍射现象 惠更斯 菲涅耳原理 ………………………………… 158 15.7 单缝夫琅禾费衍射 …………………………………………………… 160 15.8 圆孔衍射 ……………………………………………………………… 165 15.9 光栅衍射 ……………………………………………………………… 167 15.10 自然光 偏振光 ……………………………………………………… 174 15.11 偏振片 马吕斯定律 ………………………………………………… 175 15.12 反射光和折射光的偏振规律 ……………………………………… 177 15.13 双折射 ……………………………………………………………… 178 15.14 椭圆偏振光和圆偏振光 …………………………………………… 183 *15.15 旋光现象 …………………………………………………………… 185 习题 …………………………………………………………………………… 187 第16章 量子物理初步 ………………………………………………………… 191 16.1 黑体辐射 普朗克量子假设…………………………………………… 192 16.2 光电效应 爱因斯坦光子理论………………………………………… 197 16.3 康普顿效应 …………………………………………………………… 200 16.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论……………………………………… 203 16.5 德布罗意波 实物粒子的波粒二象性………………………………… 207 16.6 不确定度(测不准)关系 ……………………………………………… 210 16.7 波函数 薛定谔方程…………………………………………………… 212 16.8 一维无限深势阱问题 ………………………………………………… 216 16.9 量子力学中的氢原子问题 …………………………………………… 219 *16.10 电子的自旋 多电子原子中的电子分布 ………………………… 220 习题 …………………………………………………………………………… 223