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第一篇 力学 1

第一章 质点运动学 1

1.1 参照系、坐标系、质点 1

1.2 位置矢量、位移 2

1.3 速度、加速度 4

1.4 相对速度和相对加速度 7

1.5 运动迭加原理和抛体运动 9

1.6 直线运动 11

1.7 平面运动 14

第二章 质点动力学的基本定律 22

2.1 牛顿运动定律 22

2.2 力学中常见的几种力 24

2.3 国际单位制与量纲 27

2.4 牛顿运动定律的应用 28

2.5 牛顿运动定律与非惯性参考系 31

第三章 功和能 34

3.1 功的概念 34

3.2 动能、动能定理 36

3.3 保守力的功、势能、功能原理 38

3.4 机械能守恒定律、能量转化与守恒定律 41

第四章 动量 44

4.1 动量、冲量、动量定理 44

4.2 质点组的动量定理、动量守恒定律 47

4.3 碰撞 50

第五章 刚体的转动 55

5.1 刚体及其运动类型 55

5.2 刚体的定轴转动 56

5.3 力矩、转动定律、转动惯量 57

5.4 力矩的功、转动动能、动能定理 60

5.5 动量矩和冲量矩、动量矩守恒定律 62

5.6 刚体的进动 65

第六章 有心力作用下质点的运动 69

6.1 开普勒定律、万有引力定律 69

6.2 质点在平方反比有心力作用下的运动 71

6.3 人造地球卫星的运动 75

第二篇 机械振动和机械波 78

第七章 机械振动 78

7.1 振动的一般概念、简谐振动及其特征 78

7.2 描述简谐振动的物理量 82

7.3 振动的几何表示法 84

7.4 简谐振动的能量 85

7.5 阻尼振动、受迫振动、共振 86

7.6 简谐振动的合成 91

7.7 振动的分解 96

第八章 机械波 100

8.1 机械波的产生和传播 100

8.2 波速、波长、波的周期与频率 102

8.3 平面简谐波的波动方程 104

8.4 波的能量、能流密度、波的吸收 107

8.5 波的反射、折射和衍射 109

8.6 惠更斯原理及其应用 110

8.7 波的叠加、波的干涉 112

8.8 驻波 114

8.9 声波 115

8.10 多普勒效应 118

第三篇 分子物理学和热力学 122

第九章 气体分子运动论 122

9.1 物质分子运动论的基本概念、理想气体状态方程 122

9.2 理想气体的压强 126

9.3 理想气体的温度 129

9.4 能量按自由度均分原理、理想气体的内能 131

9.5 气体分子速率分布定律 134

9.6 气体分子的平均碰撞频率、平均自由程 137

9.7 气体内的迁移现象 140

9.8 真实气体、范德瓦耳斯方程 143

第十章 热力学 148

10.1 热量、功、内能 148

10.2 热力学第一定律 149

10.3 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用 151

10.4 气体的摩尔热容 152

10.5 理想气体的绝热过程 154

10.6 循环过程、卡诺循环 158

10.7 可逆过程和不可逆过程 161

10.8 热力学第二定律 163

10.9 卡诺定理 164

10.10 热力学第二定律的统计意义、熵 166

10.11 热力学函数和热力学过程判据 170

第四篇 电磁学 173

第十一章 真空中的静电场 173

11.1 物质与电荷、电场 173

11.2 库仑定律 176

11.3 电场强度 178

11.4 电力线与电通量 183

11.5 高斯定理 185

11.6 高斯定理应用 187

第十二章 电势 191

12.1 静电场力所做的功 191

12.2 电势能、电势、电势差 192

12.3 电势叠加原理、电势的计算 193

12.4 等势面、电势梯度、场强与电势的微分关系 196

12.5 点电荷在静电场中的运动 198

第十三章 静电场中的导体和电介质 202

13.1 静电场中的导体 202

13.2 静电场中的电介质 204

13.3 电容、电容器 207

13.4 电容器的串联与并联 210

13.5 电容器中的静电能 211

13.6 电容器的充电和放电 212

13.7 有电介质存在时的高斯定理、电位移矢量 214

13.8 电场的能量和能量密度 216

第十四章 稳恒电流 219

14.1 稳恒电流、电流密度 219

14.2 欧姆定律、电阻和电阻率 221

14.3 电流的功和功率、焦耳定理 224

14.4 电源的电动势 226

14.5 闭合电路和一般含源电路的欧姆定律 227

14.6 金属导电的经典电子论 229

14.7 接触电现象和温差电现象 230

14.8 气体导电 232

第十五章 真空中电流的磁场 235

15.1 磁场、磁感应强度 235

15.2 磁力线、磁通量、磁场中的高斯定理 237

15.3 毕奥——萨伐尔定律 239

15.4 毕奥——萨伐尔定律的应用 241

15.5 真空中的安培环路定律 244

第十六章 磁场对电流的作用 246

16.1 磁场对载流导线的作用力 246

16.2 磁场对载流线圈的作用 248

16.3 磁场对运动电荷的作用力 250

16.4 磁力的功 252

16.5 霍尔效应 254

第十七章 磁介质 258

17.1 物质的磁性、磁性物质的分类 258

17.2 磁化强度、磁场强度、安培环路定律 259

17.3 磁介质的磁化规律 262

17.4 铁磁性、铁磁质的磁化特性 264

第十八章 电磁感应 268

18.1 电磁感应现象及其定律 268

18.2 动生电动势与交流电 271

18.3 感生电动势 273

18.4 电磁感应现象在实际中的应用 275

18.5 自感应 277

18.6 互感应 278

18.7 磁场的能量和磁能密度 280

第十九章 电磁场与电磁波 285

19.1 位移电流 285

19.2 电磁场、麦克斯韦方程组 289

19.3 电磁波的基本性质 290

19.4 振荡电路、电磁波的产生与传播 292

19.5 电磁波谱 294

第五篇 波动光学 296

第二十章 光的干涉 296

20.1 光源、光的单色性和相干性 296

20.2 获得相干光的方法 298

20.3 光程、光程差 302

20.4 薄膜干涉 304

20.5 劈尖的干涉、牛顿环 307

20.6 干涉仪及干涉现象的应用 310

第二十一章 光的衍射 314

21.1 光的衍射现象、惠更斯——菲涅尔原理 314

21.2 单缝和圆孔的夫琅和费衍射 316

21.3 衍射光栅 320

21.4 光学仪器的分辨本领 322

21.5 伦琴射线的衍射、布喇格方程 325

第二十二章 光的偏振 328

22.1 自然光和平面偏振光 328

22.2 偏振片、光的起偏和检偏、马吕斯定律 329

22.3 反射和折射时光的偏振 331

22.4 光的双折射现象及其应用 332

22.5 偏振光的干涉 335

22.6 旋光现象 337

第六篇 近代物理基础 340

第二十三章 狭义相对论基础 340

23.1 伽利略变换和经典力学的时空观 340

23.2 迈克耳孙——莫雷实验 342

23.3 爱因斯坦狭义相对论的基本假设、洛仑兹变换 344

23.4 相对论中的长度、时间和同时性 347

23.5 相对论动力学基础 350

第二十四章 光的量子性 356

24.1 热辐射、绝对黑体、基尔霍夫定律 356

24.2 绝对黑体的辐射定律 358

24.3 普朗克的量子假说、普朗克公式 359

24.4 光电效应 360

24.5 爱因斯坦方程、光子 361

24.6 X射线的散射、康普顿效应 363

第二十五章 原子结构的量子理论 366

25.1 原子光谱的实验规律 366

25.2 玻尔的氢原子理论 367

25.3 实物粒子的波粒二象性 371

25.4 测不准原理 374

25.5 波函数及其物理意义、薛定谔方程 375

25.6 一维势阱、隧道效应 377

25.7 氢原子的量子力学处理方法 380

25.8 原子磁矩、电子自旋 383

25.9 多电子原子系统、元素周期表 385

25.10 原子发光 386

25.11 受激辐射、激光 387

第二十六章 固体的能带结构 392

26.1 晶态固体的基本性质 392

26.2 晶体中的电子状态、能带结构 393

26.3 电子在能带中的填充和运动 397

26.4 导体、绝缘体、半导体 397

26.5 本征半导体和杂质半导体 398

26.6 P-n结和其他半导体器件 400

第二十七章 原子核和基本粒子简介 403

27.1 原子核的组成和基本性质 403

27.2 原子核的放射性衰变 405

27.3 核力、核模型 407

27.4 核反应 409

27.5 基本粒子简介 411

附录Ⅰ 国际单位制（SI）简介 415

附录Ⅱ 常用物理常数数值表 416

附录Ⅲ 原子的电子结构 417

部分习题参考答案 419

主要参考书目 424