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绪论1

第一篇 力学5

第1章 质点的运动5

1.1 质点 参照系5

1.2 位移 速度 加速度6

1.3 抛射体运动 运动的合成与分解13

1.4 圆周运动及其描述15

1.5 相对运动19

本章提要23

思考题24

习题25

第2章 牛顿运动定律28

2.1 牛顿第一定律 惯性参照系28

2.2 牛顿第二定律29

2.3 牛顿第三定律31

2.4 力学中常见的三种力31

2.5 牛顿运动定律应用举例33

2.6 非惯性系中的惯性力38

2.7 单位和量纲40

本章提要41

思考题42

习题42

第3章 动量和动量守恒定律45

3.1 动量 冲量 动量定理45

3.2 动量守恒定律47

3.3 质心 质心运动定理50

本章提要52

思考题52

习题53

第4章 功和能55

4.1 功 功率55

4.2 动能 动能定理57

4.3 保守力 势能59

4.4 功能原理 机械能守恒定律61

4.5 碰撞64

本章提要68

思考题69

习题69

第5章 刚体的运动71

5.1 刚体 平动 转动71

5.2 力矩 转动定律 转动惯量72

5.3 力矩的功 刚体绕定轴转动的动能定理77

5.4 角动量 冲量矩 角动量守恒定律79

本章提要80

思考题81

习题81

第6章 振动83

6.1 简谐振动83

6.2 单摆 复摆88

6.3 阻尼振动 受迫振动 共振90

6.4 同方向简谐振动的合成91

6.5 相互垂直简谐振动的合成95

本章提要97

思考题98

习题99

第7章 机械波100

7.1 机械波的产生和传播100

7.2 平面简谐波的波动方程103

7.3 波的能量 能流密度106

7.4 惠更斯原理 波的衍射108

7.5 波的叠加原理 波的干涉 驻波109

7.6 声波 超声波 次声波111

7.7 多普勒效应113

本章提要115

思考题116

习题116

第8章 流体的运动118

8.1 流体中的压强118

8.2 理想流体的稳定流动120

8.3 伯努利方程及其应用122

8.4 黏滞流体的流动126

本章提要128

思考题129

习题129

第9章 狭义相对论基础131

9.1 伽利略变换 力学相对性原理131

9.2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换133

9.3 狭义相对论的时空观137

9.4 狭义相对论动力学基础140

本章提要144

思考题145

习题146

第二篇 热学149

第10章 气体动理论149

10.1 平衡态 状态参量149

10.2 热力学第零定律和温度150

10.3 理想气体状态方程151

10.4 理想气体的压强公式153

10.5 理想气体分子的平均平动能与温度的关系157

10.6 能量按自由度均分定理 理想气体的内能159

10.7 麦克斯韦速率分布律161

10.8 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程166

10.9 范德瓦耳斯方程168

10.10 输运现象170

本章提要173

思考题174

习题175

第11章 热力学基础177

11.1 内能 功 热量177

11.2 热力学第一定律180

11.3 热力学第一定律对理想气体的应用181

11.4 循环过程 热机效率 卡诺循环186

11.5 热力学第二定律189

11.6 可逆过程和不可逆过程 卡诺定理191

11.7 熵 熵增加原理192

11.8 的微观实质及热力学第二定律的统计意义196

本章提要197

思考题198

习题199

第三篇 电磁学203

第12章 真空中的静电场203

12.1 电荷 库仑定律203

12.2 电场 电场强度206

12.3 电场强度通量 真空中的高斯定理211

12.4 静电场力的功 电势216

12.5 等势面 场强与电势的关系219

12.6 带电粒子在静电场中的运动221

本章提要223

思考题224

习题225

第13章 静电场中的导体和电介质228

13.1 静电场中的导体228

13.2 电容器231

13.3 电介质的极化235

13.4 有介质时的高斯定理237

13.5 电场的能量239

本章提要240

思考题241

习题242

第14章 稳恒电流245

14.1 电流强度 电流密度245

14.2 欧姆定律及其微分形式247

14.3 电流的功 电功率 焦耳定律249

14.4 电源 电动势250

14.5 闭合电路和一段含源电路欧姆定律251

14.6 基尔霍夫定律252

本章提要254

思考题255

习题256

第15章 真空中稳恒电流的磁场258

15.1 磁的基本现象 安培假说258

15.2 磁场 磁感应强度 磁通量259

15.3 毕奥-萨伐尔定律260

15.4 安培环路定理263

15.5 带电粒子在外磁场中受到的力及其运动267

15.6 磁场对载流导线的作用268

15.7 霍尔效应271

本章提要272

思考题273

习题274

第16章 磁介质中的磁场277

16.1 磁介质的磁化 磁导率277

16.2 磁化强度矢量279

16.3 有介质时的安培环路定理 磁场强度280

16.4 铁磁质及其磁化282

本章提要284

思考题284

习题285

第17章 电磁感应287

17.1 电磁感应定律287

17.2 动生电动势和感生电动势 涡旋电场289

17.3 自感和互感291

17.4 暂态过程294

17.5 磁场的能量297

本章提要298

思考题299

习题300

第18章 电磁场理论和电磁波303

18.1 位移电流 全电流定律303

18.2 麦克斯韦方程组306

18.3 电磁波307

18.4 电磁波谱309

本章提要311

思考题311

习题312

第四篇 光学315

第19章 几何光学基础315

19.1 几何光学的基本定律315

19.2 全反射317

19.3 费马原理319

19.4 光在平面上的反射和折射320

19.5 光在球面上的反射和折射321

19.6 薄透镜327

19.7 天文观测望远镜334

本章提要335

思考题337

习题337

第20章 波动光学338

20.1 相干光338

20.2 双缝干涉341

20.3 薄膜干涉344

20.4 迈克耳孙干涉仪353

20.5 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理354

20.6 夫琅禾费单缝衍射355

20.7 光栅衍射360

20.8 光学仪器的分辨本领365

20.9 晶体的X射线衍射368

20.10 自然光和偏振光368

20.11 起偏与检偏 马吕斯定律370

20.12 反射和折射时光的偏振371

20.13 光的双折射现象373

20.14 全息照相技术375

本章提要376

思考题377

习题378

第五篇 量子力学基础383

第21章 旧量子论383

21.1 热辐射 普朗克能量子假设383

21.2 光电效应 爱因斯坦的光子假设389

21.3 康普顿效应392

21.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论394

本章提要399

思考题400

习题400

第22章 量子力学简介401

22.1 微观粒子的波粒二象性 不确定度关系401

22.2 波函数 薛定谔方程403

22.3 一维无限深势阱407

22.4 线性谐振子409

22.5 量子力学对氢原子的应用410

本章提要415

思考题416

习题416

习题参考答案418

参考文献433