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绪论 1

第1章 质点力学 时间 空间 5

1-1质点运动的描述 5

1-1-1质点 参考系 运动方程 5

1-1-2质点的位移 速度 加速度 8

1-1-3质点的圆周运动 14

1-1-4相对运动 时间 空间 18

1-2牛顿运动定律 20

1-2-1力学中常见的几种力 20

1-2-2牛顿运动三定律及应用 22

1-3动量和冲量 27

1-3-1冲量和动量 质点动量定理 27

1-3-2质点系动量定理 质点系动量守恒定律 29

1-4功和能 31

1-4-1功和功率 31

1-4-2质点的动能定理 34

1-4-3质点系的动能定理 35

1-4-4保守力 系统的势能 36

1-4-5质点系的功能原理 机械能守恒定律 40

1-4-6能量守恒定律 42

思考题 43

习题 44

第2章 刚体的定轴转动 47

2-1刚体的运动 47

2-1-1刚体的平动 47

2-1-2刚体的定轴转动 48

2-2力矩 转动定律 51

2-2-1力矩 51

2-2-2刚体绕定轴转动时的转动定律 53

2-2-3转动惯量 54

2-2-4转动定律的应用 55

2-3质点的角动量和角动量守恒定律 57

2-3-1质点对定点的角动量 57

2-3-2质点的角动量定理 58

2-3-3质点的角动量守恒定律 58

2-4刚体定轴转动的角动量和角动量守恒定律 59

2-4-1刚体定轴转动的角动量 59

2-4-2刚体定轴转动的角动量定理 59

2-4-3刚体定轴转动的角动量守恒定律 60

2-5力矩的功 刚体定轴转动的动能定理 62

2-5-1力矩的功 62

2-5-2力矩的功率 62

2-5-3刚体的转动动能 定轴转动的动能定理 63

思考题 65

习题 65

第3章 气体动理论 68

3-1宏观与微观 统计规律 68

3-1-1宏观量与微观量 理想气体状态方程 68

3-1-2分子热运动和统计规律性 70

3-2理想气体的压强与温度 72

3-2-1理想气体的微观模型 72

3-2-2平衡态的统计假设 73

3-2-3压强公式的推导 73

3-2-4理想气体温度公式 75

3-3能量均分定理 理想气体的内能 76

3-3-1气体分子的自由度 76

3-3-2能量按自由度均分定理 77

3-3-3理想气体的内能 78

3-4气体分子热运动的速率分布 79

3-4-1分子的速率分布函数 79

3-4-2统计平均值 81

3-4-3麦克斯韦速率分布律 83

3-4-4气体分子速率分布的实验测定 83

3-4-5气体分子的特征速率 85

3-5气体分子的平均碰撞次数和平均自由程 86

思考题 88

习题 89

第4章 热力学基础 91

4-1热力学第零定律 准静态过程 91

4-1-1热力学第零定律 91

4-1-2准静态过程 92

4-2热力学第一定律 92

4-2-1热量 功 内能 92

4-2-2热力学第一定律 94

4-2-3热力学第一定律的应用 94

4-3循环过程 卡诺循环 100

4-3-1循环过程 100

4-3-2热机和制冷机 100

4-3-3卡诺循环 103

4-4可逆和不可逆过程 热力学第二定律 106

4-4-1可逆过程和不可逆过程 106

4-4-2卡诺定理 107

4-4-3热力学第二定律的描述 107

4-4-4热力学第二定律的数学表示熵 109

思考题 109

习题 110

第5章 静电场 113

5-1库仑定律 电场 电场强度 113

5-1-1库仑定律 113

5-1-2电场 电场强度 115

5-1-3电场强度叠加原理 116

5-1-4电场强度的计算 117

5-1-5电场线 122

5-2高斯定理与环路定理 123

5-2-1电场强度通量 123

5-2-2高斯定理 124

5-2-3电场力的功 129

5-2-4静电场的环路定理 电势能 130

5-3电势 电场强度与电势梯度 132

5-3-1电势 电势差 132

5-3-2电势叠加原理 电势的计算 133

5-3-3等势面*电场强度与电势梯度 136

5-4静电场中的导体与电介质 138

5-4-1静电场中的导体 138

5-4-2静电场中的电介质 143

5-5电容 电容器 静电场的能量 148

5-5-1电容 电容器 148

5-5-2静电场的能量 154

思考题 155

习题 156

第6章 稳定磁场 158

6-1磁场 磁感应强度 158

6-1-1磁现象 158

6-1-2磁感应强度 158

6-2磁通量 磁场的高斯定理 160

6-2-1 磁感线 160

6-2-2磁通量 磁场的高斯定理 161

6-3毕奥-萨伐尔定律 163

6-3-1毕奥-萨伐尔定律 163

6-3-2毕奥-萨伐尔定律应用举例 164

6-4安培环路定理及其应用 166

6-4-1安培环路定理 166

6-4-2安培环路定理的应用 168

6-5带电粒子在磁场中所受作用及其运动 171

6-5-1洛伦兹力 171

6-5-2带电粒子在均匀磁场中的运动 172

6-5-3霍耳效应 174

6-6磁场对载流导线的作用 175

6-6-1安培定律 175

6-6-2磁场对载流线圈的作用 177

6-7磁介质中的磁场 179

6-7-1磁介质*磁化强度 179

6-7-2磁介质中的安培环路定理 磁场强度 181

思考题 184

习题 186

第7章 电磁感应 电磁场 189

7-1电磁感应定律 189

7-1-1电磁感应现象 189

7-1-2电磁感应定律 190

7-2动生电动势和感生电动势 191

7-2-1动生电动势 192

7-2-2感生电动势和感生电场 193

7-3自感和互感 195

7-3-1自感 195

7-3-2互感 197

7-4磁场的能量 199

7-5位移电流 电磁场基本方程的积分形式 202

7-5-1位移电流 全电流安培环路定理 203

7-5-2电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式 207

7-5-3电磁波的产生及基本性质 207

思考题 208

习题 210

第8章 简谐运动 简谐波 213

8-1简谐运动 213

8-1-1简谐运动 213

8-1-2简谐运动的旋转矢量表示法 218

8-1-3几种常见的简谐运动 221

8-1-4简谐运动的能量 222

8-1-5简谐运动的合成 223

8-1-6阻尼振动 受迫振动 共振 225

8-2简谐波 226

8-2-1机械波的产生和传播 226

8-2-2平面简谐波的波动方程 229

8-2-3波的能量 232

8-2-4惠更斯原理与波的叠加原理 233

8-2-5波的干涉与驻波 235

思考题 240

习题 241

第9章 光的波动性和量子性 243

9-1光的相干性 243

9-1-1光源 243

9-1-2相干光 244

9-2分波阵面双光束干涉 244

9-3分振幅薄膜干涉 247

9-3-1光程和光程差 247

9-3-2半波损失 249

9-3-3薄膜干涉 249

9-3-4等厚干涉 251

9-4光的衍射 255

9-4-1光的衍射现象 255

9-4-2菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 256

9-4-3惠更斯-菲涅耳原理 256

9-5夫琅禾费单缝衍射 257

9-6平面衍射光栅 260

9-6-1光栅 260

9-6-2光栅衍射 261

9-6-3光栅光谱 263

9-7自然光 偏振光 264

9-8起偏和检偏 马吕斯定律 265

9-8-1偏振片 起偏和检偏 265

9-8-2马吕斯定律 266

9-9反射和折射时光的偏振 267

9-10光电效应 光子 269

9-10-1光电效应及其实验规律 269

9-10-2光的波动理论的困难 270

9-10-3爱因斯坦光子理论 270

9-11康普顿效应 272

9-11-1康普顿效应 272

9-11-2经典电磁理论的困难 272

9-11-3光子理论的解释 273

9-12光的波粒二象性 274

思考题 274

习题 276

参考书目 280