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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