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目 录 1

绪论………………………………………………………………………Ⅰ 1

第一编 低速宏观物体的运动 1

第一章 低速宏观运动的基本原理 1

§1.1.1 无约束质点的拉格朗日方程 2

§1.1.2 有约束情况下的拉格朗日方程 8

§1.1.3 最小作用量原理 14

§1.1.4 伽利略相对性原理 17

习题 19

§1.2.1 动量和能量 22

第二章 守恒律 22

§1.2.2 质点组的动量定理 质心 25

§1.2.3 守恒律与对称性的关系 角动量 30

习题 33

第三章 有心力埸中的运动 35

§1.3.1 二体问题 折合质量 35

§1.3.2 有心力场中运动的一般分析 36

§1.3.3 平方反比引力 开普勒问题 40

§1.3.4 碰撞与散射 卢瑟福公式 47

习题 54

第四章 微振动 56

§1.4.1 一个自由度的微振动 56

§1.4.2 多自由度的耦合振动 61

§1.4.3 共振 67

习题 70

第五章 刚体的运动 71

§1.5.1 刚体的角速度角动量与转动能量 72

§1.5.2 刚体的运动方程 81

§1.5.3 非惯性系中的运动 91

习题 92

第六章 低速宏观运动规律的正则形式 94

§1.6.1 哈米顿方程 94

§1.6.2 守恒律 泊松括号 97

§1.6.3 正则变换 100

习题 105

第二编 高速运动的规律 107

第一章 狭义相对论的实验基础和基本原理 107

§2.1.1 迈克尔逊－莫雷实验 108

§2.1.2 相对论的基本原理 110

习题 112

第二章 相对论的时空理论 113

§2.2.1 间隔 相对论的时空结构 113

§2.2.2 相对论的时空坐标变换公式 118

§2.2.3 相对论的速度变换公式 121

§2.2.4 相对论的时空性质 123

§2.2.5 相对论时空理论的若干应用 132

§2.2.6 四维协变量及方程的协变性 137

习题 144

第三章 相对论力学 146

§2.3.1 相对论力学基本方程 146

§2.3.2 相对论力学中的守恒定律 151

习题 155

第四章 电磁现象的基本规律 157

§2.4.1 电磁规律的三维表述 157

§2.4.2 电磁场的边值关系 160

§2.4.3 电磁场的守恒定律 164

§2.4.4 电磁规律的四维表述 171

习题 178

第三编 电磁场 181

第一章 静电场 181

§3.1.1 静电势 静电问题的唯一性定理 181

§3.1.2 数学准备 拉普拉斯方程的通解 188

§3.1.3 分离变量法 194

§3.1.4 电象法 202

§3.1.5 多极矩法 209

§3.1.6 静电场的能量 电荷体系与外电场的相互作用 216

习题 221

§3.2.1矢势 静磁问题的唯一性定理 223

第二章 静磁场 223

§3.2.2 磁标势 234

§3.2.3 磁多极子 239

§3.2.4 静磁场的能量 电流分布与静磁场的相互作用 242

习题 248

第三章 电磁波的传播 250

§3.3.1 平面电磁波 250

§3.3.2 电磁波在介质分界面的反射与折射 254

§3.3.3 电磁波在导体中的传播 260

§3.3.4 谐振腔 263

习题 268

§4.1.1 电磁势的场方程 推迟势 271

第四编 电荷体系与电磁场的相互作用 271

第一章 宏观电荷体系辐射的电磁埸 271

§4.1.2 电偶极辐射 275

习题 280

第二章 运动带电粒子与电磁场的相互作用 281

§4.2.1 运动带电粒子的势和辐射的电磁场 281

§4.2.2 带电粒子的电磁场对粒子本身的反作用 286

§4.2.3 电磁波的散射吸收和色散 290

习题 296

第五编 热动平衡系统的宏观理论 297

第一章 热力学的基本概念和基本规律 297

§5.1.1 热力学的基本概念 298

§5.1.2 热力学第一定律 304

§5.1.3 热力学第二定律 热力学基本方程 310

习题 320

第二章 均匀闭系的普遍热力学关系及其应用 322

§5.2.1 热力学势 322

§5.2.2 均匀闭系的普遍热力学关系 327

§5.2.3 气体的节流膨胀和绝热膨胀 333

§5.2.4 磁冷却和磁致伸缩 热力学第三定律 337

§5.2.5 热动平衡判据和热动平衡条件 343

习题 347

§5.3.1 多元均匀系的热力学基本方程 350

第三章 相平衡和化学平衡 350

§5.3.2 单元双相系的平衡 354

§5.3.3 一级相变相二级相变 359

§5.3.4 化学平衡条件 质量作用定理 370

习题 375

第六编 微观粒子的运动规律 377

第一章 微观粒子状态的描述 377

§6.1.1 光的粒子性 377

§6.1.2 粒子的波动性 波函数 383

习题 391

第二章 力学量的算符 392

§6.2.1 测量结果的期望值 用算符表示力学量 392

§6.2.2 测量结果的几率分布 算符的本征值与本征函数 397

§6.2.3 力学量的完全组 算符的对易关系 412

§6.2.4 测不准关系 420

习题 426

第三章 运动方程和守恒律 428

§6.3.1 薛定谔方程 428

§6.3.2 量子泊松括号 正则量子化 442

§6.3.3 对称性与守恒律 445

习题 452

第四章 量子力学的表述形式 454

§8.4.1 希尔伯特空间 454

§6.4.2 态矢量和算符 459

§6.4.3 表象和表象变换 464

§6.4.4 谐振子的占有数表象 472

§6.4.5 对称性与角动量 478

§6.4.6 薛定谔绘景和海森伯绘景 484

习题 488

第七编 微观粒子在外场中的运动 489

第一章 单个粒子在外埸中的定态问题 489

§7.1.1 坐标表象中定态方程的严格解 489

§7.1.2 微扰方法 502

§7.1.3 变分法 510

习题 513

§7.2.1 全同性原理 自旋波函数 515

第二章 多粒子系统 全同性原理 515

§7.2.2 氦原子 522

§7.2.3 耦合振子系统 量子力学的正则变换 526

习题 528

第三章 量子跃迁与弹性散射 530

§7.3.1 跃迁几率 530

§7.3.2 周期性外场作用引起的跃迁 534

§7.3.3 光的辐射和吸收 538

§7.3.4 不稳定系统的寿命和能级宽度 能量－时间测不准关系 542

§7.3.5 弹性散射的玻恩近似 545

习题 551

§8.1.1 系综理论的基本概念 553

第八编 宏观系统的统计理论 553

第一章 系综理论的基本原理 553

§8.1.2 微正则分布 559

§8.1.3 正则分布 565

§8.1.4 固体比热的爱因斯坦理论 573

§8.1.5 巨正则分布 577

习题 583

第二章 理想气体的三种分布 585

§8.2.1 用巨正则系综推导理想气体分布 585

§8.2.2 用最可几法推导理想气体分布 592

习题 599

§8.3.1 由配分函数求热力学量 μ空间 600

第三章 玻尔茲曼气体 600

§8.3.2 双原子分子气体的热容量 606

§8.3.3 由玻尔兹曼分布求其它分布 611

§8.3.4 能量均分定理 615

§8.3.5 稀薄实际气体的状态方程 618

习题 625

第四章 费米气体和玻色气体 628

§8.4.1 黑体辐射 光子统计 628

§8.4.2 固体比热的德拜理论 声子统计 633

§8.4.3 玻色－爱因斯坦凝结 637

§8.4.4 金属中的自由电子气 641

习题 647

第五章 涨落理论 649

§8.5.1 涨落的准热力学理论 649

§8.5.2 布朗运动 657

习题 661

附录 663

Ⅰ δ符号与δ函数 663

Ⅱ 矢量分析与张量计算初步 667

Ⅲ 几率的基础知识 677

Ⅳ 一些积分公式 684

Ⅴ 物理常数与单位换算 687

英汉人名对照表 688