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绪论1

一、物理学的研究对象1

二、物理学与其他学科的关系3

三、物理学与科学技术的关系4

四、怎样学习物理学7

专题拓展 热大爆炸标准宇宙模型8

第一章 流体力学13

第一节 力学基本概述13

一、质点运动学13

二、质点动力学17

第二节 理想流体的流动20

一、流体的稳定流动20

二、连续性原理22

三、伯努利方程及其应用22

第三节 黏滞流体的运动规律26

一、黏滞流体的基本规律26

二、泊肃叶定律30

三、斯托克斯公式32

第四节 流体力学原理的应用34

一、喷雾原理34

二、水泵吸水原理34

三、沉降分离与离心分离35

四、血液在循环系统中的流动37

思考题39

习题39

第二章 液体的表面性质43

第一节 液体的表面张力43

一、表面张力43

二、表面能45

三、表面张力系数的测定46

第二节 弯曲液面的附加压强47

一、弯曲液面的附加压强47

二、拉普拉斯公式48

第三节 毛细现象50

一、润湿和不润湿50

二、毛细现象51

三、悬着水和毛细管的气体栓塞现象53

第四节 弯曲液面上方的饱和蒸气压55

一、蒸发和凝结55

二、弯曲液面上方的饱和蒸气压56

第五节 渗透压及其应用58

一、渗透原理58

二、渗透压与植物水分输运60

三、血液透析与人工肾61

专题拓展 液氦的超流现象61

思考题65

习题65

第三章 气体动理论67

第一节 气体动理论的基本概念67

一、分子动理论的基本观点67

二、理想气体状态方程69

三、分子热运动的统计规律性70

第二节 理想气体的压强和温度70

一、理想气体的分子模型与统计假设71

二、理想气体的压强72

三、温度的统计解释 道尔顿分压定律73

四、真实气体的范德瓦耳斯方程74

第三节 能量按自由度均分定理76

一、分子的自由度76

二、能量按自由度均分定理77

三、理想气体的内能78

第四节 气体分子的速率分布律79

一、麦克斯韦速率分布律79

二、理想气体分子的三种统计速率81

三、麦克斯韦速率分布律的实验验证83

四、玻尔兹曼能量分布律84

第五节 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程86

一、分子的平均碰撞频率86

二、分子的平均自由程87

专题拓展 原子的激光冷却和捕获88

思考题89

习题90

第四章 热力学92

第一节 热力学的基本概念92

一、热力学系统 平衡态92

二、准静态过程 可逆过程93

三、准静态过程的内能 功与热量94

第二节 热力学第一定律96

一、热力学第一定律96

二、理想气体的摩尔热容量96

三、理想气体在等值过程中的热功转换98

第三节 循环过程 卡诺循环102

一、循环过程102

二、卡诺循环105

第四节 热力学第二定律及其统计意义107

一、热力学第二定律107

二、热力学第二定律的统计意义109

第五节 熵 熵增加原理111

一、卡诺定理111

二、熵111

三、熵增加原理115

四、熵的统计意义116

专题拓展 热泵技术及应用117

思考题120

习题121

第五章 静电场124

第一节 静电场 电场强度124

一、库仑定律124

二、电场强度125

三、电场强度叠加原理126

第二节 电通量 高斯定理128

一、电场线128

二、电通量129

三、高斯定理130

第三节 静电场的环路定理 电势135

一、静电力的功135

二、静电场的环路定理136

三、电势能136

四、电势 电势叠加原理138

五、等势面 电势梯度141

第四节 静电场对导体和电介质的作用143

一、静电场对导体的作用143

二、静电场对电介质的作用146

三、电介质中的高斯定理148

第五节 电容器 电场的能量149

一、电容器的电容149

二、电容器的串并联152

三、静电能 电场的能量152

专题拓展 生物电位154

思考题157

习题158

第六章 稳恒磁场161

第一节 磁感应强度 毕奥—萨伐尔定律161

一、磁感应强度161

二、毕奥—萨伐尔定律162

三、毕奥—萨伐尔定律的应用163

四、运动电荷的磁场166

第二节 磁场的高斯定理与安培环路定理167

一、磁通量 磁场的高斯定理167

二、安培环路定理168

第三节 磁场对电流的作用170

一、磁场对载流导线的作用力170

二、磁场对载流线圈的磁力矩172

第四节 磁场对运动电荷的作用173

一、带电粒子在磁场中的运动173

二、霍尔效应175

第五节 磁介质 磁介质中的安培环路定理176

一、磁介质的分类176

二、磁介质的磁化 磁化电流177

三、磁介质中的安培环路定理 磁场强度178

专题拓展 生物磁场与磁场生物效应179

思考题183

习题183

第七章 电磁感应与电磁场186

第一节 法拉第电磁感应定律186

一、电磁感应现象186

二、法拉第电磁感应定律187

三、楞次定律188

第二节 感应电动势188

一、动生电动势188

二、感生电动势与感生电场189

第三节 自感和互感 磁场的能量190

一、自感190

二、互感191

三、磁场的能量192

第四节 电磁场和电磁波194

一、位移电流假说194

二、麦克斯韦电磁方程组196

三、电磁波 赫兹实验198

专题拓展 生命探测器201

思考题204

习题205

第八章 机械振动与波动208

第一节 振动208

一、振动的基本概念 简谐振动208

二、简谐振动的合成210

三、简谐振动的能量213

第二节 波动214

一、波动的基本概念 简谐波214

二、惠更斯原理 波的衍射217

三、波的叠加原理 波的干涉218

第三节 波的能量 声波220

一、波的能量 能流密度220

二、声波221

第四节 多普勒效应 声障现象223

一、多普勒效应223

二、声障现象224

专题拓展 超声波及其应用225

思考题229

习题229

第九章 波动光学231

第一节 光学的基本概念231

一、光振动 相干光源231

二、光程 光程差233

第二节 杨氏干涉235

一、杨氏干涉235

二、洛埃镜实验 半波损失236

第三节 等倾干涉 等厚干涉237

一、等倾干涉 薄膜干涉237

二、等厚干涉 劈尖干涉与牛顿环240

三、迈克耳孙干涉仪244

第四节 光的衍射245

一、光的衍射现象 惠更斯—菲涅尔原理245

二、夫琅禾费单缝衍射247

三、光栅衍射249

四、圆孔衍射 光学仪器的分辨率253

第五节 光的偏振254

一、自然光与偏振光254

二、起偏 检偏255

三、马吕斯定律 偏振片的应用256

四、反射光和折射光的偏振 布儒斯特定律258

五、旋光现象259

专题拓展 圆二色光谱261

思考题263

习题264

第十章 光谱与光度学基础266

第一节 光谱与光谱分析266

一、光谱266

二、光源的光谱特征267

第二节 光谱仪270

一、光谱仪的性能指标270

二、光栅光谱仪的特点272

第三节 光能的测量272

一、光能测量的基本原理272

二、光能的测量方法和仪器275

第四节 光的吸收与散射278

一、光吸收的一般规律278

二、原子吸收光谱分析278

三、光的散射279

专题拓展 光质效应在农业上的应用281

思考题284

习题284

第十一章 核技术及农业应用286

第一节 原子核基本知识286

一、原子核的组成286

二、原子核内的作用力287

三、原子核的结合能287

第二节 原子核放射性衰变288

一、放射性衰变类型288

二、放射性衰变规律291

第三节 电离辐射及生物效应294

一、电离辐射的种类294

二、辐射量的量度295

三、电离辐射的生物效应296

第四节 核技术在农林及生命科学中的应用298

一、同位素示踪技术的应用298

二、核辐射技术的应用301

专题拓展 核灾难与核能和平利用306

思考题309

习题309

第十二章 量子力学基础311

第一节 光的量子性311

一、光电效应 爱因斯坦光量子理论311

二、康普顿散射315

第二节 粒子的波动性315

一、物质波315

二、概率波317

三、不确定关系318

第三节 薛定谔方程及其应用319

一、波函数 薛定谔方程319

二、一维无限深势阱中的粒子321

第四节 氢原子的量子力学理论323

一、氢原子的薛定谔方程及其解323

二、氢光谱326

专题拓展 神奇的二维纳米材料——石墨烯327

思考题330

习题330

附录332

附录Ⅰ 矢量的标积和矢积332

附录Ⅱ 我国法定计量单位和国际单位制（SI）单位333

附录Ⅲ 地球和太阳的一些常用数据336

附录Ⅳ 常用基本物理常量336

参考文献337