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第一篇 相对论物理 3

引言 3

第一部分 狭义相对论及有关的物理问题 7

1 相对论中哪些观念发生了变化 7

2 力学规律与经典方程化成相对论形式的一般方法 26

3 粒子系统及热力学量的变换 46

4 相对论与电磁学 59

5 相对论对光学现象的基本影响 69

6 与光子运动有关的几个问题 86

第二部分 广义相对论的基本思想 100

1 引力和惯性力是无法区分的 100

1.1 局部惯性系——一种“真正”的惯性系 100

1.2 度规张量和引力势 103

2 物理定律的普遍形式及推求方法 112

2.1 广义协变原理 112

2.2 协变微分和物理定律的张量形式 115

3 时空弯曲与引力源的关系 121

3.1 引力场中时间和空间的度量 121

3.2 引力场方程 126

4 广义相对论的检验以及它所预言的特殊天体 133

4.1 史瓦西场中粒子的运动规律 133

4.2 由广义相对论预言的两种特殊天体 147

5 例题与思考题 156

简短结语 166

第二篇 热力学 171

0 引言 171

1.2 一些体系的物态方程 172

1.1 热力学体系通常用五种变量来描述 172

1 物态方程 172

1.3 一个重要的微分等式 175

1.4 状态方程的应用例子 175

2 内能 179

2.1 热力学第一定律 179

2.2 功的计算 179

2.3 热量的计算 180

2.4 理想气体的热量和功的计算 181

2.5 热力学第一定律应用举例 183

3.1 热力学第二定律 186

3 熵 186

3.2 态函数熵S 188

3.3 熵流和熵产生 193

3.4 基本微分式 194

3.5 熵增加的计算 195

3.6 理想气体的熵 197

3.7 应用举例 197

4 热力学函数及应用 205

4.1 热力学函数 205

4.2 由比热和物态方程求热力学函数 208

4.3 由特性函数求其它热力学函数 210

4.4 几个重要的公式 211

4.5 黑体辐射 216

4.6 应用举例 217

5 相变 225

5.1 相平衡条件 225

5.2 相变分类 225

5.3 过冷过热现象 227

5.4 朗道二级相变理论 227

5.5 汽、液相变中的几个问题 230

5.6 超导相变和超流相变 231

5.7 多元系复相平衡和相律 233

5.8 应用举例 235

第三篇 统计物理 243

0 引言 243

1 基本假设 244

2 系综法和几率法 247

3 玻尔兹曼分布、费米分布和玻色分布 250

4.1 宏观参量的分类 260

4 配分函数 260

4.2 配分函数 261

5 熵的性质 272

6 微观状态数 277

6.1 系统的微观状态数W与热力学量的关系 277

6.2 负温度 277

7 关于非平衡态的统计理论 283

7.1 输运现象 283

7.2 碰壁数、泻流 287

7.3 布朗运动 290

7.4 涨落 291