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第一章 绪论1

1-1 物理学的范畴1

1-2 单位3

1-3 量纲分析9

1-4 物理学中的准确度13

1-5 物理学中的数学16

1-6 科学与社会21

习题23

附录1-1 本章(第1-5节)指出的“常见错误”的正确答案23

第二章 一维运动29

2-1 速度29

2-2 平均速度32

2-3 加速度35

2-4 匀加速直线运动38

本章摘要45

习题46

第三章 二维运动51

3-1 抛体的轨迹51

3-2 矢量53

3-3 抛体运动62

3-4 匀速圆周运动65

3-5 地球卫星67

本章摘要72

习题72

第四章 动力学77

4-1 引言77

4-2 质量、动量与力78

4-3 牛顿运动定律80

4-4 质量与力的单位85

4-5 接触力与摩擦力87

4-6 解题方法91

4-7 阿脱武德机97

4-8 圆锥摆99

4-9 动量守恒101

本章摘要104

习题105

第五章 万有引力113

5-1 万有引力定律113

5-2 卡文迪希实验119

5-3 开普勒行星运动定律122

5-4 重量124

5-5 等效原理129

5-6 球内引力场131

本章摘要134

习题135

第六章 功和能141

6-1 引言141

6-2 功142

6-3 功率145

6-4 点积146

6-5 动能150

6-6 势能153

6-7 引力势能156

6-8 弹簧的势能159

本章摘要160

习题161

第七章 能量守恒166

7-1 机械能守恒166

7-2 碰撞173

7-3 引力能守恒178

7-4 势能曲线图183

7-5 总能量守恒185

7-6 能量与生物学191

7-7 能量与汽车192

本章摘要198

附录7-1 含有N个粒子的封闭保守系统的机械能守恒199

习题199

8-1 引言207

第八章 相对论运动学207

8-2 光速不变原理208

8-3 时间膨胀216

8-4 洛伦兹变换222

8-5 同时性227

8-6 光的多普勒效应229

8-7 孪生兄弟佯谬232

本章摘要237

习题238

9-1 爱因斯坦的速度加法245

第九章 相对论动力学245

9-2 相对论动量248

9-3 动量和能量的守恒251

9-4 质量和能量的等效性253

9-5 动能257

9-6 质量和力259

9-7 广义相对论260

本章摘要263

附录9-1 动量-能量变换264

习题266

第十章 转动273

10-1 转动运动学273

10-2 矢量的叉积275

10-3 角动量277

10-4 转动动力学280

10-5 质心286

10-6 刚体和转动惯量289

10-7 静力学294

10-8 飞轮299

本章摘要301

习题302

第十一章 振动309

11-1 谐和力309

11-2 振动周期313

11-3 摆316

11-4 简谐运动的能量319

11-5 微振动321

11-6 声强327

本章摘要331

习题332

第十二章 分子运动论339

12-1 压强和流体静力学339

12-2 理想气体定律347

12-3 温度349

12-4 能量均分定律354

12-5 热的分子运动论358

本章摘要361

习题362

13-1 热力学第-定律368

第十三章 热力学368

13-2 阿伏伽德罗假说369

13-3 比热371

13-4 等温膨胀377

13-5 绝热膨胀378

13-6 汽油发动机382

本章摘要385

习题386

14-1 卡诺热机392

第十四章 热力学第二定律392

14-2 热污染395

14-3 致冷机和热泵396

14-4 热力学第二定律400

14-5 熵404

14-6 时间反转410

本章摘要414

习题414

第十五章 静电力419

15-1 电荷419

15-2 库仑定律421

15-3 电场426

15-4 力线429

15-5 高斯定律433

本章摘要440

习题441

第十六章 静电学447

16-1 球形电荷分布均匀带电球壳的电场447

16-2 线性电荷分布452

16-3 平面电荷分布455

16-4 电势459

16-5 电容469

16-6 电介质473

本章摘要477

习题478

第十七章 电流和磁力486

17-1 电流486

17-2 欧姆定律488

17-3 直流电路493

17-4 磁力及其演示实验499

17-5 磁力的推导503

17-6 磁场505

17-7 磁场的单位510

17-8 ？和E的相对论性变换513

本章摘要518

附录17-1 电流和电荷的变换519

习题522

18-1 安培定律529

第十八章 磁场529

18-2 几种电流分布的磁场532

18-3 毕奥-萨伐尔定律539

18-4 磁性544

18-5 适用于恒定电流的麦克斯韦方程549

本章摘要550

习题551

第十九章 电磁感应557

19-1 电动机和发电机557

19-2 法拉第定律562

19-3 楞次定律565

19-4 电感567

19-5 磁场能量571

19-6 交流电路577

19-7 RC与RL电路585

本章摘要590

附录19-1 任意形状的线圈592

习题594

20-1 位移电流603

第二十章 电磁辐射与波603

20-2 一般形式的麦克斯韦方程607

20-3 电磁辐射609

20-4 载有正弦电流的薄板的辐射612

20-5 非正弦电流源，傅里叶分析617

20-6 行波621

20-7 波传递能量627

本章摘要629

附录20-1 波动方程的推导631

习题633

21-1 辐射能638

第二十一章 辐射与物质的相互作用638

21-2 辐射场的动量642

21-3 良导体的反射646

21-4 辐射与非导体的相互作用647

21-5 折射率的起因649

21-6 电离介质中的电磁辐射655

21-7 点电荷的辐射658

本章摘要664

附录21-1 相量方法665

附录21-2 波包与群速度667

习题673

第二十二章 波的干涉679

22-1 驻波679

22-2 两个点波源发出的波的干涉684

22-3 N个点波源发出的波的干涉688

22-4 衍射光栅692

22-5 惠更斯原理696

22-6 单缝衍射699

22-7 相干性和非相干性703

本章摘要708

习题711

第二十三章 光学716

23-1 全息照相716

23-2 光的偏振721

23-3 圆孔衍射732

23-4 光学仪器与分辨率734

23-5 散射衍射740

23-6 几何光学745

本章摘要751

附录23-1 布儒斯特定律752

习题753

第二十四章 物质的波动性759

24-1 经典物理学和现代物理学759

24-2 光电效应760

24-3 康普顿效应764

24-4 波-粒二象性767

24-5 伟大的佯谬768

24-6 电子衍射774

本章摘要778

习题779

第二十五章 量子力学783

25-1 波包783

25-2 测不准原理786

25-3 箱中的粒子793

25-4 薛定谔方程800

25-5 有限深势阱802

25-6 谐振子807

本章摘要811

习题813

第二十六章 氢原子818

26-1 氢原子的近似解818

26-2 三维薛定谔方程820

26-3 氢原子的精确解824

26-4 轨道角动量828

26-5 光子发射835

26-6 受激发射839

26-7 玻尔模型842

本章摘要848

习题849

第二十七章 原子物理学853

27-1 泡利不相容原理853

27-2 多电子原子856

27-3 元素周期表862

27-4 发射X射线的原理869

27-5 分子结合872

27-6 杂化876

本章摘要880

习题881

第二十八章 凝聚物质883

28-1 键的类型884

28-2 金属的自由电子理论888

28-3 导电性894

28-4 固体的能带理论898

28-5 半导体物理905

28-6 超流性916

28-7 势垒穿透917

本章摘要921

附录28-1 p-n 结在无线电和电视中的应用922

习题926

第二十九章 核物理931

29-1 核的大小931

29-2 核子-核子间的作用力939

29-3 重核的结构945

29-4 α衰变953

29-5 γ衰变与β衰变958

29-6 核裂变961

29-7 核聚变967

本章摘要971

习题972

第三十章 天体物理977

30-1 恒星的能源978

30-2 恒星的死亡981

30-3 黑洞982

30-4 量子力学压力984

30-5 白矮星986

30-6 中子星991

30-7 黑洞的临界质量996

30-8 观测和研究结果摘要997

本章摘要1000

习题1001

第三十一章 粒子物理1004

31-1 弱相互作用1006

31-2 高能加速器1010

31-3 反物质1014

31-4 轻子数守恒1018

31-5 强子1020

31-6 夸克1028

31-7 宇称的不守恒1031

31-8 守恒定律摘要1037

31-9 粒子物理展望1039

本章摘要1040

习题1041

附录A1045

附录B1047

附录C 一些数学公式1048

附录D 各章编号为单数的习题答案1051

附录E 部分习题解答1069