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目录 1

第1章　绪论 1

1-1　物理学的范畴 1

1-2　物理学与工程技术 2

1-3　物理量与测量单位 3

1-4　量纲 6

1-5　科学记数法 7

习题 8

思考题 8

第2章　质点运动学 9

2-1　机械运动 9

2-2　速度 10

2-3　加速度 11

2-4　相对运动 14

本章摘要 16

思考题 16

习题 17

3-1　牛顿第一定律与惯性系 19

第3章　动量·动量守恒定律 19

3-2　质量·动量和动量守恒定律 20

3-3　力·质点系的动量守恒条件 22

3-4　冲量·动量定理 25

3-5　牛顿定律的实际应用 27

3-6　非惯性系 31

本章摘要 32

思考题 33

习题 33

4-1　动能和功 37

第4章　能量·能量守恒定律 37

4-2　势能 39

4-3　能量守恒定律 41

4-4　一维势能曲线 44

本章摘要 45

思考题 46

习题 47

5-1 角动量 49

第5章　角动量·角动量守恒定律 49

5-2　角动量守恒定律 51

5-3　对称性与守恒律 54

本章摘要 57

思考题 58

习题 58

第6章　刚体力学 60

6-1　刚体的运动 60

6-2　刚体的质心运动 62

6-3　刚体的定轴转动 64

6-4　刚体的平面平行运动 74

6-5 回转效应 76

本章摘要 78

思考题 78

习题 79

第7章　万有引力 83

7-1　开普勒行星运动定律 83

7-2　万有引力定律 84

7-3　惯性质量和引力质量 87

7-4　引力势能 88

7-5　宇宙速度 89

本章摘要 91

思考题 92

习题 92

第8章　相对论 94

8-1　牛顿力学的时空观 94

8-2　牛顿力学的困难·爱因斯坦两个基本假设 96

8-3　洛伦兹坐标变换 98

8-4　相对论的时空观 99

8-5　相对论和因果律 103

8-6　相对论的速度变换 104

8-7　相对论的质量和动量·运动方程 106

8-8　相对论动能 107

8-9　质能关系 108

8-10　相对论能量和动量的关系 110

8-11　广义相对论简介 111

本章摘要 114

思考题 116

习题 116

第9章　机械振动 118

9-1　简谐振动 118

9-2 自由简谐振动 121

9-3 自由简谐振动的能量 125

9-4　阻尼振动·受迫振动·共振 128

9-5　简谐振动的合成 130

9-6　混沌现象 134

本章摘要 137

思考题 138

习题 139

第10章　机械波 143

10-1　机械波的产生和传播 143

10-2　平面简谐波的余弦表达式 147

10-3　机械波的能量和能流 150

10-4　波的干涉 152

10-5　驻波 154

10-6　多普勒效应 158

10-7　非线性波 159

本章摘要 161

思考题 162

习题 163

第11章　气体动理论 166

11-1　平衡态·状态参量·理想气体 166

11-2　理想气体的压强和温度 167

11-3　能量均分定理·理想气体的热力学能 171

11-4　麦克斯韦速率分布律 173

11-5　玻尔兹曼分布律 178

11-6　气体分子的碰撞频率和平均自由程 179

11-7　气体的输运现象 180

11-8　范德瓦尔斯方程 182

本章摘要 184

思考题 185

习题 186

12-1　热力学第一定律 188

第12章　热力学基础 188

12-2　热容量 191

12-3　热力学第一定律对理想气体准静态过程的应用 193

12-4　循环过程·卡诺循环 200

12-5　热力学第二定律 203

12-6　熵·熵增加原理 207

12-7　热力学第二定律的统计意义 211

12-8　信息与熵 214

12-9　耗散结构 215

本章摘要 221

思考题 222

习题 223

第13章　静电场 227

13-1　电荷 227

13-2　库仑定律 228

13-3　电场·电场强度 231

13-4　高斯定理 237

13-5　利用高斯定理计算电场 239

13-6　电势 243

13-7　电势梯度 248

本章摘要 249

思考题 250

习题 251

第14章　静电场中的导体和电介质 255

14-1　导体的静电平衡 255

14-2　外电场中的导体 257

14-3　电容 260

14-4　电介质的极化 264

14-5　面束缚电荷和体束缚电荷 265

14-6　电介质中的静电场 266

14-7　电场的能量 270

本章摘要 272

思考题 273

习题 274

第15章　电流和磁场 277

15-1　电流 277

15-2　电动势 278

15-3　磁力 279

15-4　磁场 280

15-5　运动电荷的场 281

15-6　毕奥-萨伐尔定律 282

15-7　安培环路定理 285

15-8　洛伦兹力 289

15-9　安培定律 290

15-10　相对论磁学 291

15-11　均匀磁场对载流线圈的作用 296

本章摘要 298

思考题 300

习题 301

第16章　物质中的磁场 306

16-1　磁介质的磁化 306

16-2　磁场强度 306

16-3　顺磁性与抗磁性 309

16-4　铁磁性 311

本章摘要 314

思考题 315

习题 316

第17章　电磁感应 318

17-1　法拉第实验 318

17-2　法拉第定律与楞次定律 320

17-3　动生电动势 321

17-4　发电机和电动机的原理 323

17-5　感生电动势 325

17-6　涡电流 328

17-7 自感现象 330

17-8　LR电路 332

17-9　互感 334

17-10　磁场的能量 335

本章摘要 337

思考题 338

习题 339

18-1　位移电流 343

第18章　麦克斯韦方程·电磁波 343

18-2　麦克斯韦方程 346

18-3　电磁波 347

18-4　电磁波谱 352

18-5　宇宙空间的电磁波 353

本章摘要 355

思考题 356

习题 356

19-1　带电粒子在均匀磁场中的运动 358

第19章　带电粒子在电场和磁场中的运动 358

19-2　运动的带电粒子在电场和磁场中的偏转 359

19-3　电子比荷的测定 361

19-4　带电粒子加速器 363

19-5　霍尔效应 367

本章摘要 369

思考题 370

习题 370

20-2　光的相干性 372

20-1　光的本性 372

第20章　光的干涉 372

20-3　杨氏双缝实验 374

20-4　洛埃镜实验·半波损失 376

20-5　光程和光程差 377

20-6　薄膜干涉 378

20-7　干涉现象的应用 384

20-8　迈克尔孙干涉仪 387

本章摘要 389

习题 390

思考题 390

第21章　光的衍射 394

21-1　光的衍射现象·惠更斯-菲涅尔原理 394

21-2　夫琅禾费单缝衍射 395

21-3　夫琅禾费圆孔衍射·光学仪器的分辨本领 398

21-4　衍射光栅·光栅光谱 400

21-5　X射线衍射 405

21-6　全息照相原理 406

本章摘要 409

思考题 410

习题 411

第22章　光的偏振 413

22-1　光的五种偏振态 413

22-2　偏振光的产生和检验 414

22-3　偏振光的干涉及应用 421

22-4　旋光现象 423

本章摘要 424

思考题 424

习题 425

第23章　量子光学基础 427

23-1　黑体辐射·普朗克的能量子假说 427

23-2　光电效应·爱因斯坦光子理论 431

23-3　康普顿效应 433

23-4　光的波粒二象性 436

23-5　激光 436

23-6　非线性光学效应 441

本章摘要 444

习题 445

思考题 445

第24章　原子的玻尔理论 447

24-1　原子模型 447

24-2　氢原子光谱的规律性 449

24-3　玻尔氢原子理论 451

本章摘要 454

思考题 455

习题 455

25-1　德布罗意波 456

第25章　量子力学基础 456

25-2　不确定性原理 458

25-3　薛定谔方程 461

25-4　波函数的意义 463

25-5　能量的量子化 465

25-6　势垒和隧道效应 467

25-7　电子显微镜和扫描隧道显微镜 468

本章摘要 470

思考题 470

习题 471

第26章　凝聚态物理 473

26-1　晶体结合的类型 473

26-2　固体的能带理论 474

26-3　导体·绝缘体·半导体 476

26-4　半导体的导电性 477

26-5　半导体元件和器件 480

26-6　超导电性 483

26-7　超流性 485

本章摘要 486

思考题 487

习题 488

第27章　核物理和粒子物理简介 489

27-1　原子核的组成和特征 489

27-2　原子核的模型 491

27-3　核力 491

27-4　放射性衰变及其应用 493

27-5　核裂变与核动力反应堆 495

27-6　核聚变与受控热核反应 496

27-7　粒子的性质和分类 497

27-8　粒子和反粒子 499

本章摘要 500

思考题 500

习题 500

第28章　天体和宇宙 502

28-1　恒星 502

28-2　白矮星和中子星 504

28-3　新星和超新星 505

28-4　现代宇宙论 506

本章摘要 506

思考题 507

附录Ⅰ 矢量知识 508

附录Ⅱ 基本物理常量表 512

附录Ⅲ 太阳、地球与月球的数据 513

附录Ⅳ 诺贝尔奖及诺贝尔物理学奖获得者 514

主要参考书目 520

习题答案 521