中学物理奥林匹克竞赛教程

前言

第1章 热现象及其微观机制

1.1 描述热现象的物理参量

1.1.1 体积

1.1.2 压强

1.1.3 温度与温标

1.2 热平衡

1.2.1 平衡态

1.2.2 热力学第零定律

1.3 理想气体的状态方程

1.3.1 阿伏伽德罗定律

1.3.2 玻意耳定律

1.3.3 盖·吕萨克定律

1.3.4 查理定律

1.3.5 气体的状态方程

1.3.6 道尔顿定律

1.4 分子的热运动

1.4.1 气体、液体、固体中的分子

1.4.2 分子的热运动

1.4.3 建立热平衡的微观过程

1.5 系统的内能

1.5.1 分子的动能

1.5.2 分子间的势能

1.6 热与功

1-7气体分子运动论基础

1.7.1 理想气体的微观模型

1.7.2 气体分子运动的特点

1.7.3 气体压强的微观机制

1.7.4 气体温度的微观机制

1.8 实际气体的状态方程

1.9 热量的测量

1.10 热传递的各种形式

1.10.1 热传导

1.10.2 热对流

1.10.3 热辐射

第2章 物态及物态变化

2.1 固态

2.1.1 晶体

2.1.2 非晶态

2.1.3 准晶态

2.1.4 固体的热膨胀

2.2 液态

2.2.1 液体的表面张力

2.2.2 表面张力引起的压强

2.2.3 液体与固体表面之间的附着力

2.2.4 浸润

2.2.5 接触角

2.2.6 毛细现象

2.3 熔化与凝固

2.3.1 熔点

2.3.2 熔化热

2.3.3 凝固

2.4 升华与凝华

2.5 汽化与液化

2.5.1 蒸发

2.5.2 饱和气与饱和蒸气压

2.5.3 沸腾

2.5.4 汽化热

2.5.5 液化与临界温度

2.5.6 空气的湿度

2.5.7 露点

2.6 三相图

第3章 准静态过程与热力学第一定律

3.1 准静态热力学过程

3.2 功

3.3 热量

3.4 内能

3.5 热力学第一定律

3.6 热力学第一定律对理想气体的应用

3.6.1 焦耳实验

3.6.2 焦耳一汤姆孙实验

……

第4章 热力学循环与热力学第二定律

第5章 几何光学的物理基础

第6章 透镜与透镜组的成像

第7章 光学成像仪器

第8章 波动光学基础

第9章 光的干涉

第10章 光的衍射

第11章 狭义相对论

第12章 原子的结构与能级

第13章 量子力学初步

第14章 原子核物理概论

参考文献

《中学物理奥赛辅导：热学·光学·近代物理学》是为高中生参加全国中学生物理竞赛（也称“物理奥赛”）而编写的一本辅导教材，内容包括热学、光学、狭义相对论、原子物理及核物理。上述内容是物理学的重要组成部分，也是近代物理学发展和应用的主要领域。据作者粗略统计，这些内容在历年的竞赛试题中约占35%。为了便于学生自学，一方面，对每一部分内容都从实验和理论方面进行了详细的论述；另一方面，列举了大量的习题，并进行了详细的解答，特别是对历年的竞赛题目，都采用与参考答案不同的方法进行了讲解，并对部分试题加以点评。这样做的目的，是使读者学有所得，能对光学、热学和近代物理学的基础内容有较全面和正确的认识，使自己已有的物理知识进一步深化，从而使读者具备坚实的物理基础，能够处理较复杂的物理问题。

《中学物理奥赛辅导：热学·光学·近代物理学》采用高中阶段的数学知识处理所涉及的问题。例如，对于光的干涉、衍射，用振幅矢量法进行讲解，从而避免了复数和积分的运算；对于波粒二象性的内容，则从相关的实验总结出相应的结论，等等。

本书既便于学生自学，也可供中学教师作为参考资料使用。