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第 1 讲:平衡态、温度与状态方程

从宏观态与微观态的区别出发,理解热平衡、状态参量、热力学第零定律和理想气体状态方程。

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第 2 讲:气体动理论、压强与温度

从分子碰壁的动量交换推导压强公式,再由平均平动动能解释温度与方均根速率。

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第 3 讲:Maxwell–Boltzmann 分布与能量均分

读懂概率密度、麦克斯韦速率分布、玻尔兹曼因子和能量按自由度均分,并由此估算理想气体热容。

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第 4 讲:碰撞、平均自由程与输运

由刚性球模型得到碰撞频率和平均自由程,再用同一个分子交换图景解释黏性、热传导与扩散。

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第 5 讲:热力学第一定律与理想气体过程

分清内能、热量和功,用统一符号处理等体、等压、等温、绝热与多方过程。

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第 6 讲:循环、卡诺热机与制冷机

从 p-V 图的有向面积理解循环净功,推导热机效率、制冷系数和卡诺极限。

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第 7 讲:热力学第二、第三定律与熵

把不可逆性、Clausius 不等式、熵增加原理、玻尔兹曼熵和绝对零度联系起来。

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第 8 讲:简谐振动与能量

从恢复力和微分方程得到振幅、相位、周期,用旋转矢量、初始条件和能量三种视角理解简谐振动。

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第 9 讲:振动合成、阻尼、受迫与共振

用相量合成同频振动,理解拍与 Lissajous 图形,再区分欠阻尼、临界阻尼、受迫稳态和共振。

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第 10 讲:机械波、波函数与能量传播

从振源相位延迟写出行波方程,理解波长、波速、相位、能量密度、能流和吸收。

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第 11 讲:波的干涉、驻波与 Doppler 效应

用相位差统一相干叠加,理解驻波节点、边界反射和移动声源/观察者的 Doppler 公式。

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第 12 讲:光波、Young 干涉与相干性

从电磁波与光程出发,推导 Young 双缝条纹,并解释普通光源为什么需要分波前或分振幅获得相干光。

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第 13 讲:薄膜干涉、Newton 环与干涉仪

把等厚、等倾干涉统一成两束反射光的光程差,并掌握劈尖、Newton 环和 Michelson 干涉仪的测量逻辑。

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第 14 讲:光的衍射、光栅与分辨率

从 Huygens–Fresnel 原理推到单缝强度、圆孔 Airy 斑、Rayleigh 判据和多缝光栅。

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第 15 讲:偏振、双折射与波片

区分五种偏振态,掌握 Malus 与 Brewster 定律,并理解双折射、相位延迟和偏振光干涉。

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第 16 讲:黑体辐射、Planck 假设与光电效应

从经典黑体辐射失败理解能量量子化,再用 Einstein 光子理论解释光电效应的全部实验规律。

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第 17 讲:Compton 效应与 Bohr 氢原子

用光子能量动量守恒推导 Compton 位移,再由氢光谱理解 Bohr 定态、量子化与跃迁。

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第 18 讲:物质波与不确定关系

从 de Broglie 假设和电子衍射理解微观粒子的波粒二象性,再由单缝估算位置—动量不确定关系。

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第 19 讲:波函数、概率幅与薛定谔方程

理解波函数的统计解释、归一化、力学量算符、态叠加,以及含时和定态薛定谔方程的关系。

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第 20 讲:势阱、隧穿、氢原子与电子壳层

用无限深势阱看能级和零点能,用势垒理解隧穿,再梳理氢原子量子数、电子云、自旋与 Pauli 原理。

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