基础物理手册PDF电子书下载

1 基本知识 1

物理 1

经典物理学 1

现代物理学 2

物理量 4

物理原理 4

物理定理 4

物理定律 5

物理定则 5

数量级 5

2 物理量符号 7

物理量符号 7

常见的物理量符号 8

(1)空间与时间 8

(2)力学与声学 9

(3)热学、分子物理学和物理化学 10

(4)电磁学 12

(5)光学与辐射 13

(6)原子物理与原子核物理 13

3 力学 15

力学 15

机械运动 15

力 15

一、矢量 16

矢量和标量 16

矢量的表示法 16

矢量的计算 17

(1)矢量的合成 17

(2)矢量的分解 19

(3)矢量的减法 20

(4)矢量的乘法 21

(5)矢量的微商 22

(6)矢量的积分 23

(7)常用的矢量恒等式 23

矢量的分类 24

二、静力学 24

静力学 24

力的分类 24

重力 24

比重 24

摩擦 25

摩擦力 25

静摩擦 25

滑动摩擦 25

滚动摩擦 26

力的作用线 27

合力 27

分力 27

共点力的合成和分解 27

同向平行力的合成和分解 27

力的平衡 27

共点力的平衡条件 27

有固定转动轴的物体的平衡条件 28

平行力的平衡条件 28

力矩 28

力偶 28

力臂 28

重心 28

稳度 29

稳定平衡 29

不稳定平衡 29

随遇平衡 29

三、运动学 30

运动学 30

参照系和坐标系 30

质点 30

机械运动分类 31

路程和位移 31

时间与时刻 31

速度 31

匀速直线运动 32

加速度 33

变速直线运动 34

匀变速直线运动 35

运动叠加原理 36

自由落体运动和竖直抛射运动 37

抛物运动 38

匀速圆周运动 41

(1)周期和转数 41

(2)角量关系 41

(3)线量关系 43

(4)向心力 45

曲线运动 45

四、动力学 46

动力学 46

牛顿第一定律 47

牛顿第二定律 47

质量 49

牛顿第三定律 50

惯性参照系与非惯性参照系 51

力学相对性原理 51

伽利略坐标变换 51

非惯性系中的力学定律 53

科里奥利力 54

动量 56

冲量、动量原理(定理) 56

动量守恒定律 58

反冲运动 60

相对论 60

五、功和能 62

功 62

功率 63

能量、机械能 64

动能、动能定理 65

势能 66

机械能守恒定律 67

功能原理 67

能量转换与守恒定律 67

简单机械 68

碰撞 70

(1)完全弹性碰撞 70

(2)完全非弹性碰撞 71

(3)非完全弹性碰撞 72

六、万有引力 73

开普勒(行星运动)定律 73

万有引力定律 73

地球上物体重量的变化 74

引力势能 75

宇宙速度 77

(1)第一宇宙速度 77

(2)第二宇宙速度 78

(3)第三宇宙速度 78

引力场 79

七、刚体力学 80

刚体力学 80

刚体运动学 81

质心和质心运动定律 82

转动惯量 84

转动定律 86

力矩作功和力矩的功率 86

刚体的动量 87

转动动能 88

动量矩 89

动量矩守恒定律 90

回转仪 90

八、流体力学 91

流体力学 91

压力与压强 91

胁强 91

液体内部的压强 92

大气压 93

帕斯卡定律 93

阿基米德定律 93

虹吸现象 94

理想流体 95

稳定流动 95

流量 96

流体的连续原理 96

伯努利方程 96

空吸作用 97

小孔流速 97

流体的反作用 98

流体的粘滞性 99

粘滞流体的运动规律 100

层流 100

湍流 101

粘滞阻力和压差阻力 102

涡流 103

升力 103

茹可夫斯基定理 104

九、弹性力学 104

弹性力学 104

弹力 105

弹性 105

范性 105

张力 105

应力 105

应变 105

胡克定律 105

弹性模量 106

弹性限度(弹性极限) 108

4 分子物理学 109

分子物理学 109

统计的方法 110

几率 110

统计平均值 111

涨落 111

布朗运动 112

扩散 113

分子运动论 113

状态参量 114

状态方程式 115

气体 115

波意耳—马略特定律 115

盖·吕萨克定律 115

查理定律 116

理想气体 116

阿伏伽德罗定律 117

气体常数 118

阿伏伽德罗常数 118

道尔顿分压定律 118

气体分子运动论 119

(1)关于理想气体的微观模型 119

(2)关于压强 120

(3)关于温度 120

玻耳兹曼常数 121

洛喜密脱数 121

气体分子速率的统计分布规律 121

气体分子的速率 123

(1)最可几速率vp 123

(2)算术平均速率? 124

(3)方均根速率? 124

麦克斯韦速度分布律 124

玻耳兹曼分布律 125

重力场中微粒按高度的分布规律 126

自由度 127

能量按自由度均分定理 127

内能 127

分子的平均碰撞频率和平均自由程 128

气体内的迁移现象 129

粘滞定律 129

扩散定律 130

热传导定律 131

真空 132

真空计 132

真空泵 132

转动真空泵 132

扩散泵 133

分子力 133

非理想气体的状态方程 134

范德瓦尔斯力 136

固体 136

晶体与非晶体 136

固体中粒子间的结合力 137

(1)离子键 137

(2)共价键 137

(3)分子键 137

(4)金属键 137

固体中粒子的热运动 138

热振动 139

热缺陷的产生和运动 140

液体 141

表面张力 142

弯曲液面的压强差 143

液体与固体接触处的表面现象 144

毛细现象 145

相变 146

汽化 147

蒸发 147

沸腾 148

凝结 149

临界状态 149

克拉珀龙—克劳修斯方程 150

低温 151

物态对比方程 152

熔解 153

凝固 154

三相点 154

三相图 155

结晶 156

同素异晶转变 156

湿度 156

绝对湿度和相对湿度 156

露点 157

5 热学 158

热 158

热学 158

热力学 158

热质说 159

热运动 159

热动平衡 159

平衡过程 160

动态平衡 160

热平衡 160

温度 161

温标 161

(1)摄氏温标 161

(2)华氏温标 161

(3)勒氏温标 161

(4)开氏温标 162

(5)国际百度温标 162

国际实用温标 162

温度计 163

热力学第一定律 163

等容过程 164

等压过程 165

等温过程 165

绝热过程 166

多方过程 167

热容量 168

比热 169

焦尔—汤姆生效应 170

量热学 170

热量 171

量热器 171

热功当量 171

卡路里 172

循环过程及其效率 172

热力循环 172

卡诺循环 173

热力学第二定律 173

可逆过程与不可逆过程 174

熵 174

焓 175

自由能 175

(1)亥姆霍兹自由能 175

(2)吉布斯自由能 175

热传递与热绝缘 176

冷却定律 176

热流 176

热传导 176

对流 177

热辐射 177

全发射强度和单色发射强度 177

面辐射强度 178

吸收系数、反射系数和透射系数 178

辐射能密度 178

辐射压强 179

热辐射基本规律 179

红热与白热 180

热膨胀 180

线胀系数 181

体胀系数 181

压缩系数 181

热力学第三定律 181

绝对零度 182

6 振动和波 183

一、振动 183

振动 183

简谐振动 184

谐振子 184

弹簧振子 185

单摆 186

复摆 187

扭摆 187

准弹性力 189

周期 189

频率 189

圆频率 189

振幅 190

位相 190

位相差 191

振动图线 191

参考圆 191

旋转矢量 192

谐振动的能量 192

同向同频率谐振动的合成 193

同向不同频率谐振动的合成 194

垂直方向同频率的谐振动的合成 195

垂直方向不同频率谐振动的合成 197

振动的分解 198

阻尼振动 200

阻尼因数 200

受迫振动 201

共振 202

二、波 203

波 203

波面 204

平面波 204

球面波 204

表面波 204

弹性波 205

波长 205

波的周期和频率 205

波数 206

波速 206

简谐波 207

波动方程 208

波的能量 210

波的能流 212

惠更斯原理 212

波的衍射 213

波的反射 213

波的折射 214

波的叠加 215

波的干涉 215

驻波 215

多普勒效应 217

7 声学 219

声学 219

物理声学 219

几何声学 219

大气声学 219

分子声学 219

水声学 219

语言声学 220

生理声学 220

电声学 220

声能学 220

超声学 220

微观声学 220

声波 220

声速 220

声压 222

声阻抗率 222

声强 222

声波的反射与折射 224

回声 225

声波的衰减与吸收 226

吸音系数 226

交混回响 227

声源 227

杆的振动 227

弦的振动 229

气柱的振动 230

膜和板的振动 230

乐音 231

噪声 231

音品 231

音响 231

音调 232

激波 232

超声波 232

超声技术 233

超声波发生器 233

簧片式液笛 233

空腔式气哨 234

旋涡式发生器 234

旋笛 235

压电式换能器 235

磁致伸缩式换能器 236

电动式发生器 236

超声波接收器 237

超声波探伤 237

8 电磁学 238

一、静电场 238

电磁学 238

物质的电结构 238

静电感应 239

电荷守恒定律 239

导体和绝缘体 239

库仑定律 240

电量 241

电场 241

电场强度 241

电场强度叠加原理 241

电力线 242

匀强电场 242

电通量 242

静电场中的高斯定理 243

电偶极子 244

电偶极子的电场 244

静电场的环路定律 244

电势能 245

电势与电势差 245

电势叠加原理 246

等势面 247

电容器和电容 247

电容器的并联 247

电容器的串联 248

电容器储存的能量 248

压电效应 249

二、直流电 250

电流和电流强度 250

电流密度 250

电源 251

电动势 251

电阻 252

导体的电阻率 252

电阻温度系数 253

欧姆定律 253

电阻的串联 254

电阻的并联 254

全电路欧姆定律 255

电功率 255

焦耳定律 256

基尔霍夫定律 257

等效电压源定理 257

等效电流源定理 257

叠加原理 258

单臂电桥 258

双臂电桥 259

电位差计 260

电流计改装安培计 261

电流计改装伏特计 261

伏打电池 262

干电池 262

蓄电池 263

温差电偶 263

金属的电子导电理论 264

气体放电 264

三、磁场 265

磁现象 265

磁的本质 265

磁场 266

磁感应强度 266

磁感应线 267

磁感应通量 267

磁场中的高斯定理 268

洛仑兹力 268

霍尔效应 269

带电粒子在均匀磁场中的运动 269

安培力 270

匀强磁场对矩形载流线圈的作用 271

直流电动机的基本原理 271

磁电式电表 272

通电长直导线周围的磁场 273

安培环路定律 274

长直圆柱形载流导线的磁场 274

毕奥——萨伐尔定律 275

物质的磁化 276

磁导率 276

磁场强度 276

磁化曲线 277

磁滞回线 277

居里温度 278

磁路 278

磁路欧姆定律 278

磁畴 279

四、电磁感应 280

电磁感应现象 280

楞次定律 280

法拉第电磁感应定律 280

交流发电机原理 281

变压器 281

涡流 283

电子感应加速器 283

自感现象和自感系数 284

互感现象和互感系数 285

磁场的能量 286

通电螺线管中的磁能 286

五、交流电 287

正弦交流电 287

交流电的频率和周期 287

交流电的峰值和有效值 288

正弦交流电的位相 288

纯电阻电路 289

纯电感电路 290

纯电容电路 291

RL串联电路 292

RC串联电路 292

RLC串联电路 293

串联谐振 294

RLC联并电路、并联谐振 295

交流电路的功率 296

交流电桥 297

三相电 298

电源的星形连接 299

电源的三角形连接 299

六、电磁场 300

电磁场 300

电介质的极化 300

电极化强度 301

电位移矢量 302

位移电流 303

玻印廷矢量 303

麦克斯韦方程组 303

电磁波 305

电磁波谱 306

七、半导体 306

半导体 306

能带 307

本征半导体 307

费米——狄拉克分布函数 308

费米能级 309

N型半导体 309

P型半导体 310

载流子的扩散运动 310

载流子的漂移运动 311

载流子的迁移率 311

PN结 312

PN结的导电特性 312

PN结电容 313

PN结的击穿特性 314

雪崩击穿 314

齐纳击穿 315

热击穿 315

晶体二极管 315

晶体三极管 316

9 光学 317

一、几何光学 317

几何光学 317

光源 317

点光源 317

可见光 318

紫外线 318

红外线 318

X射线 319

单色光 319

光程 319

光压 320

光线 320

光束 320

费马原理 321

辐射通量、光通量 321

发光强度 321

照度 322

照度定律 322

亮度 323

光度计 323

光的反射和反射定律 324

光路的可逆性 324

光的漫反射 324

光疏媒质、光密媒质 325

平面镜 325

球面镜 325

全反射 326

反射率 327

放大率 327

偏向角 328

抛物面镜 328

折射定律 329

折射率 329

棱镜 330

全反射棱镜 330

透镜 331

透镜的成象 332

光具组 332

球面象差 333

彗形象差 333

象散象差 334

色象差 334

放大镜 335

显微镜 336

望远镜 336

照相机 337

幻灯机 337

二、物理光学 338

物理光学 338

光的干涉现象 338

杨氏双缝实验 339

菲涅尔双棱镜实验 340

洛埃镜实验 340

牛顿环 341

迈克尔逊干涉仪 342

光的衍射 342

惠更斯—菲涅尔原理 342

夫琅和费单缝衍射 343

衍射光栅 344

光的色散 345

分光镜 345

光学仪器的分辨本领 346

原子光谱 347

分子光谱 347

夫琅和费谱线 348

自然光和偏振光 348

马吕斯定律 349

旋光现象 350

双折射现象 350

尼科耳棱镜 351

光的微粒说 351

光的波动说 352

光的电磁说 352

10 原子物理与核物理 353

一、原子物理 353

原子 353

原子量 353

原子序数 354

卢瑟福散射 354

密立根实验 354

氢原子光谱 356

玻尔氢原子模型 357

夫兰克—赫兹实验 358

氢原子的能级 358

索末菲椭圆轨道 359

空间量子比 361

正常塞曼效应 361

史特恩—盖拉赫实验 362

泡利不相容原理 363

电子壳层 363

二、核物理 364

原子核 364

核力 365

原子核的壳层模型 365

原子核的液滴模型 366

放射性元素 366

放射性衰变定律 367

核衰变的位移定则 368

核裂变 369

核聚变 370

基本粒子 370

基本粒子的相互作用 370

费米子 372

玻色子 372

电离室 372

云雾室 373

气泡室 373

盖革—弥勒计数管 373

闪烁计数器 374

回旋加速器 374

三、量子力学基础 375

量子力学 375

光电效应 375

光量子 376

康普顿效应 376

绝对黑体 377

基尔霍夫辐射定律 378

斯忒藩—玻耳兹曼定律 378

维恩定律 378

普朗克公式 379

德布罗意波 380

波函数 381

薛定谔方程 381

测不准关系 382

11 物理量单位、单位制、量纲 384

物理量单位 384

定义方程式 385

物理量的量度单位制 385

量纲 386

比例系数 387

力学的量度单位制 389

米·公斤·秒制 389

厘米·克·秒制 390

米·公斤(力)·秒制 393

米·吨·秒制 395

力学量的制外单位 395

各种时间单位间的换算 397

各种长度单位间的换算 397

各种角度单位间的换算 398

各种质量单位间的换算 398

各种力的单位间的换算 399

各种功(能)单位间的换算 400

各种功率单位间的换算 401

各种压强单位间的换算 402

声学的量度单位 403

分子物理学的量度单位 404

电磁学的量度单位制 406

绝对静电单位制 406

绝对电磁单位制 410

高斯单位制 414

实用(绝对)电学单位制 415

国际电学单位制 415

米·公斤·秒·安制 416

绝对MKSM电磁单位制 421

核理制(合理制) 421

εo、μν在不同单位制中的数值 425

各种电量单位间的换算 426

各种电场强度单位间的换算 427

各种电感应单位间的换算 427

各种电感应通量单位间的换算 428

各种电位单位间的换算 428

各种电容单位间的换算 429

各种电流强度单位间的换算 429

各种电阻单位的换算 430

各种磁场强度单位间的换算 431

各种磁感应单位间的换算 431

各种磁通量单位间的换算 432

各种电感单位间的换算 432

关于电磁辐射各量的量度 433

电磁场能量的各量度单位 433

热辐射的各量度单位 435

光学的各量度单位 436

伦琴射线的各量度单位 437

放射性辐射的各量度单位 439

国际单位制 440

(1)国际制(SI)基本单位 441

(2)国际制(SI)辅助单位 442

(3)常用国际制(SI)导出单位 442

(4)国际制(SI)词冠 450

国际制外单位 450

(1)与国际单位制(SI)并用的单位 451

(2)暂时与国际制(SI)并用的单位 452

12 基本公式 456

力学部分 456

分子物理学和热学部分 466

振动和波部分 474

声学部分 479

电磁学部分 482

光学部分 490

原子物理与核物理部分 493

13 物理常数 497

物理基本常数 497

常用常数 500

地球的常数 500

太阳的常数 501

月球的常数 501

地球的贮水量 501

海洋各处深度的温度 502

三大洋形态方面的主要数值 502

地球上水的循环平衡 502

海水的主要成分 502

地壳 503

地壳中各种主要矿物的相对量 503

空气的成分 503

某些位移速度及转动速度 504

元素在固态时的密度 504

某些无机化合物在固态时的密度 506

某些合金的密度 510

某些非金属固态物质的密度 511

某些液体的密度 512

标准状态下一些气体的密度 512

不同温度下水和汞的密度 513

某些材料的弹性及强度 513

一些固体物质的弹性常数 514

固体的摩擦系数 516

液体热膨胀系数 518

固态物质的膨胀系数 519

某些物质的比热 520

单质元素的某些热学常数 521

几种固体物质的熔点 524

几种液体物质的沸点 524

几种气态物质的熔点和沸点 524

几种物质的热传导系数 525

几种液体的汽化热 525

某些物质的熔解热 526

各种燃料燃烧值 526

某些气体及混合气体燃烧值 527

液体压缩率 527

原子和分子常数 527

不同温度下水和汞的粘度 528

液体的粘滞系数 528

气体的粘滞系数 528

某些液体的表面张力与温度的关系 529

表面张力 529

某些液体的毛细常数 531

气体在水中的溶解度 531

几种化合物在水中的溶解度 531

气体的扩散系数 532

电解质在水中的扩散系数 532

不同温度下水蒸气和汞蒸汽的压强 533

某些物质蒸汽的压强 533

气体的临界常数 534

气体的特殊常数 534

气体中的声速 535

液体中的声速 535

固体中的声速 536

乐音程 537

媒质的声阻抗率 537

声音的声强级 538

气体、液体的吸收系数 539

几种材料的吸音系数 539

某些金属的电阻率 539

某些绝缘体的电阻率 540

某些固体、液体和气体的介电常数 541

几种软磁性材料的性能 542

几种硬磁性材料的性能 542

霍尔系数 543

气体的折射率 544

某些液体的折射率 544

某些晶体的折射率 545

平均眼的光见度函数值 545

氢光谱 546

某些元素的明线发射光谱波长 547

光的偏振面在石英中的旋转 549

偏振面在溶液中的旋转 549

基本粒子常数表 550

某些核反应及其能量 551

14 物理学及有关技术发明的大事年表 553

公元前 553

公元后 555

15 物理学家和有关技术发明家年表 624

公元前 624

公元后 625

附 673

数学符号摘要 673

拉丁字母表 676

希腊字母表 677