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第一篇 力学 1

第一章　质点运动学 1

1—1 参照系　质点 1

1—2 质点运动的描述 2

1—3 圆周运动 11

1—4 相对运动 15

思考题 16

习题 17

自我检查题 19

科学家介绍　伽利略 20

第二章　牛顿运动定律 22

2—1 牛顿运动定律 22

2—2 力学中常见的几种力 24

2—3 SI单位制的单位和量纲 25

2—4 牛顿运动定律的应用举例 26

2—5 惯性系与非惯性系 28

2—6　惯性力 29

思考题 33

习题 34

自我检查题 37

运动学和牛顿定律习题课 40

科学家介绍　牛顿 44

第三章　功和能 46

3—1 功　功率 46

3—2 动能定理 49

3—3 保守力　势能 53

3—4 功能原理 57

3—5 机械能守恒定律 59

3—6 能量转换与守恒定律 61

思考题 62

习题 63

自我检查题 65

4—1 动量　冲量　动量定理 68

第四章　动量 68

4—2 物体系（质点系）的动量定理 72

4—3 动量守恒定律 73

4—4 碰撞 74

4—5 火箭的飞行原理 79

思考题 80

习题 80

自我检查题 83

守恒定律习题课 84

第五章　刚体的定轴转动 89

5—1 刚体的平动、转动和定轴转动 89

5—2 转动惯量及其计算 91

5—3 力矩　转动定律 94

5—4 力矩的功　刚体定轴转动中的动能定理 98

5—5 角动量定理　角动量守恒定律 101

思考题 105

习题 106

自我检查题 109

刚体定轴转动习题课 111

第二篇　分子物理学和热力学 116

第六章　气体动理论 116

6—1 气体动理论的基本概念 117

6—2 理想气体状态方程 118

6—3 理想气体压力公式 120

6—4 气体分子的平均平动动能与温度的关系 123

6—5 能量按自由度均分定理　理想气体的内能 124

6—6 麦克斯韦速率分布律 129

6—7 气体分子的平均自由程 134

6—8 真实气体的等温线 136

6—9 范德瓦尔斯方程 138

6—10　气体内的迁移现象及其基本规律 142

思考题 145

习题 146

自我检查题 148

第七章　热力学基础 151

7—1 内能　功　热量 151

7—2 热力学第一定律 153

7—3 热力学第一定律对理想气体的应用 155

7—4 热容量 159

7—5 绝热过程 162

7—6 循环过程 165

7—7 卡诺循环 169

7—8 热力学第二定律 172

7—9 可逆过程和不可逆过程 173

7—10　卡诺定理 175

7—11　熵 177

7—12　热力学第二定律的统计意义 181

思考题 183

习题 185

自我检查题 188

分子物理学和热力学基础习题课 189

第三篇 电磁学 194

第八章　真空中的静电场 194

8—1 电荷　库仑定律 194

8—2 电场　电场强度 197

8—3 电力线　电通量 201

8—4 高斯定理 203

8—5 静电场力的功　电势 208

8—6 等势面　场强与电势间的关系 213

思考题 218

习题 219

自我检查题 222

真空中的静电场习题课 224

第九章　静电场中的导体和电介质 230

9—1 静电场中的导体 230

9—2 电容器　电容器的联接 237

9—3 电介质的极化 电介质中的电场 241

9—4 有电介质时的高斯定理 电位移 244

9—5 电场的能量 248

思考题 252

习题 254

自我检查题 258

静电场中的导体和电介质习题课 260

第十章　稳恒电流 265

10—1 电流　电流密度 265

10—2 欧姆定律及其微分形式 266

10—3 电源　电动势 269

10—4 闭合电路和一段含源电路的欧姆定律 270

思考题 272

习题 273

自我检查题 274

11—1 基本磁现象 277

第十一章　稳恒电流的磁场 277

11—2 磁感应强度 279

11—3 毕奥-萨伐尔定律 281

11—4 安培环路定理 286

11—5 运动电荷的磁场 291

11—6 磁场对载流导线的作用力　安培力 292

11—7 平行长直电流间的相互作用力 297

11—8 磁场对运动电荷的作用力　洛仑兹力 298

思考题 303

习题 305

自我检查题 310

真空中稳恒电流的磁场习题课 313

第十二章　电磁感应 320

12—1 电磁感应的基本定律 320

12—2 动生电动势 322

12—3 感生电动势　涡旋电场 328

12—4 自感现象　互感现象 335

12—5 磁场的能量 340

思考题 342

习题 344

自我检查题 349

电磁感应习题课 351

第十三章　物质的磁性 355

13—1　磁介质的磁化 355

13—2 磁介质中的磁场　磁场强度 358

13—3 铁磁质 362

思考题 365

习题 366

自我检查题 367

第十四章 电磁场理论的基本概念 368

14—1 位移电流　全电流定律 368

14—2 麦克斯韦方程组 371

习题 373

思考题 373

自我检查题 374

科学家介绍　麦克斯韦 374

第四篇 振动与波动 376

第十五章　振动 376

15—1 简谐振动 377

15—2 谐振动的能量 388

15—3 同方向谐振动的合成 390

15—4 相互垂直的、同频率的谐振动的合成 392

15—5 阻尼振动　受迫振动　共振 394

思考题 395

习题 396

自我检查题 398

第十六章　波动 401

16—1 机械波的产生和传播 401

16—2 平面简谐波的波动方程 403

16—3 波的能量　能流密度 410

16—4 惠更斯原理 412

16—5 波的迭加原理　波的干涉 415

16—6 驻波 420

思考题 423

习题 424

自我检查题 428

机械振动与机械波习题课 430

第十七章　电磁振荡和电磁波 435

17—1 振荡电路　电磁振荡 435

17—2 电磁波的产生和辐射 438

17—3 电磁波的基本性质 439

17—4 电磁波的能量 440

17—5 电磁波谱 441

思考题 443

习题 443

自我检查题 444

第十八章　波动光学 446

18—1 光的相干性 446

18—2 由分波阵面法产生的光的干涉 448

18—3 光程 451

18—4 由分振幅法产生的光的干涉 453

18—5 劈尖的干涉　牛顿环 458

18—6 迈克耳逊干涉仪 463

18—7 光的衍射现象 465

18—8 惠更斯-菲涅耳原理 465

18—9 单缝的夫琅和费衍射 466

18—10　衍射光栅 470

18—11　圆孔衍射　光学仪器的分辨率 475

18—12　X射线的衍射 477

18—13　光的偏振 自然光和偏振光 479

18—14　起偏和检偏　马吕斯定律 481

18—15　反射光和折射光的偏振 483

18—16　光的双折射现象 485

18—17　偏振光的干涉 489

18—18　人为双折射 493

18—19　旋光现象 494

附录18—1 夫琅和费单缝衍射的光强分布 496

思考题 498

习题 501

自我检查题 505

波动光学习题课 508

科学家介绍　菲涅耳 513

第五篇 近代物理学基础 515

第十九章　狭义相对论基础 515

19—1 伽利略变换　经典力学时空观 516

19—2 迈克耳逊-莫雷实验 518

19—3 狭义相对论的基本假设 520

19—4 洛仑兹变换 521

19—5 狭义相对论的时空观 523

19—6 洛仑兹速度变换 526

19—7 相对论动力学基础 528

思考题 534

习题 534

自我检查题 535

科学家介绍　爱因斯坦 536

第二十章　光的量子性 538

20—1 热辐射 538

20—2 基尔霍夫定律 540

20—3 绝对黑体的辐射定律 541

20—4 普朗克量子假说 542

20—5 光电效应 546

20—6 康普顿效应 552

思考题 556

习题 556

自我检查题 558

科学家介绍　普朗克 559

第二十一章　原子的量子理论 561

21—1 原子的有核模型 561

21—2 原子光谱的规律 563

21—3 玻尔的氢原子理论 566

21—4 实物粒子的波粒二象性 573

21—5 波函数及其统计解释 575

21—6 测不准关系 578

21—7 薛定谔方程 581

21—8 薛定谔方程的应用 582

21—9 氢原子 586

21—10　电子自旋 588

21—11　泡利不相容原理和原子的电子壳层结构 590

思考题 593

习题 594

自我检查题 595

科学家介绍　玻尔 596

德布罗意 598

薛定谔 599

第二十二章　激光 600

22—1 自发辐射和受激辐射 600

22—2 激光原理 603

22—3 激光器 606

22—4 激光的特性和应用 608

习题 610

第二十三章　固体的能带结构 611

23—1 固体的能带 611

23—2 绝缘体、导体和半导体 613

23—3 本征半导体和杂质半导体 614

23—4　p-n结和其他半导体器件 616

23—5 超导电性简介 618

习题 620

习题答案 621