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第1章 牛顿力学基础 1

1.1 牛顿力学的建立与发展 1

1.1.1 牛顿力学的建立与发展概述 1

1.1.2 牛顿三定律的表述 4

1.2 加速度矢量的表示 7

1.2.1 直角坐标系中加速度的表示 7

1.2.2 圆周运动中的切向加速度和法向加速度 12

1.3 牛顿力学中的几种常见力 14

1.3.1 万有引力 14

1.3.2 弹性力 17

1.3.3 摩擦力 18

1.4 不同参照系中力学量之间的关系 20

1.4.1 惯性系之间力学量的关系 21

1.4.2 惯性系和加速平动参照系之间力学量的关系 25

1.5 力的时间和空间积累效应 26

1.5.1 动量守恒定律 27

1.5.2 机械能守恒定律 32

1.5.3 角动量守恒定律 42

1.5.4 对称与守恒 47

1.6 刚体定轴转动中的牛顿力学 48

1.6.1 刚体定轴转动的转动定律 48

1.6.2 刚体定轴转动的动能定理 54

1.6.3 进动现象 57

1.7 连续流体中的牛顿力学 58

1.7.1 流体静力学 59

1.7.2 流体动力学 65

1.7.3 黏滞流体的流动 71

思考题 74

习题 79

第2章 狭义相对论基础 86

2.1 狭义相对论的基本原理和洛伦兹变换式 87

2.1.1 狭义相对论的基本原理 87

2.1.2 洛伦兹变换和洛伦兹速度变换 89

2.2 狭义相对论的时空观 91

2.2.1 同时的相对性 91

2.2.2 长度收缩 93

2.2.3 时间延缓 94

2.3 狭义相对论质点动力学的基础概念 95

2.3.1 相对论动量 质量与速度关系 动力学基本方程 95

2.3.2 质能关系E=mc2 97

2.4 广义相对论简介 99

2.4.1 广义相对论的两条基本原理 99

2.4.2 广义相对论预言的几个可观测效应 100

思考题 100

习题 101

第3章 热力学物理基础 103

3.1 热力学第零定律与温度 103

3.2 气体动理论 105

3.2.1 分子运动论发展概述 105

3.2.2 气体分子的热运动 106

3.2.3 理想气体的压强与温度 110

3.2.4 能量均分定理 113

3.2.5 麦克斯韦速率分布率 115

3.3 热力学第一定律 119

3.3.1 热力学第一定律的建立 119

3.3.2 热力学第一定律的数学表示 120

3.3.3 在典型准静态过程中的热力学第一定律 123

3.4 热力学第二定律与熵 132

3.4.1 热力学第二定律的建立 132

3.4.2 热力学第二定律的宏观表述 133

3.4.3 热力学第二定律的数学表示 熵增原理 136

3.4.4 热力学第二定律的统计意义 140

3.5 热力学第三定律 144

思考题 145

习题 149

第4章 电磁学基础 154

4.1 麦克斯韦电磁场理论的建立 154

4.1.1 静电和静磁现象的认识和研究 154

4.1.2 电与磁的相互作用研究 159

4.1.3 麦克斯韦电磁场理论 161

4.2 静电场的基础知识 164

4.2.1 真空中的静电场 164

4.2.2 有导体存在时的静电场 183

4.2.3 有电介质存在时的静电场 193

4.3 静磁场的基础知识 201

4.3.1 真空中的静磁场 201

4.3.2 有磁介质存在时的静磁场 215

4.4 电磁感应与电磁波 218

4.4.1 变化的磁场 218

4.4.2 变化的电场 位移电流 229

4.4.3 真空中的麦克斯韦方程组和电磁波 232

思考题 235

习题 241

第5章 波动学基础 247

5.1 经典波动理论发展概述 247

5.2 机械振动 252

5.2.1 简谐振动 252

5.2.2 简谐振动的合成 263

5.3.1 机械波动的基本概念 270

5.3 机械波 270

5.3.2 波传播过程中的基本规律 281

5.3.3 波传播过程中的多普勒效应 290

5.4 光的波动 293

5.4.1 光的干涉 293

5.4.2 光的衍射 307

5.4.3 光的偏振 319

思考题 332

习题 336

第6章 量子物理基础 342

6.1 量子概念的提出 342

6.1.1 能量子概念的提出 343

6.1.2 光量子概念的提出 347

6.1.3 量子化概念在氢原子结构中的应用 353

6.2.1 德布罗意波 355

6.2 波动量子理论的建立 355

6.2.2 不确定关系 360

6.2.3 波动量子力学的建立 361

6.2.4 氢原子的量子理论简介 369

6.3 原子中电子排布的壳层模型 374

6.4 激光 375

6.5 固体的能带简介 379

思考题 385

习题 387

习题答案 391

附录A 国际单位制（SI） 404

附录B 常用物理常数 405

附录C 矢量 406

附录D 数学公式 408

附录E 希腊字母 410

主要参考文献 411