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绪论 1

第一篇 力学 5

第1章 质点运动学 5

1.1 参考系和坐标系 质点 5

1.2 质点运动的描述 6

1.3 自然坐标系中的速度和加速度 13

1.4 不同参考系中速度和加速度的变换关系 17

思考题 18

习题 19

第2章 质点动力学 22

2.1 牛顿运动定律 22

2.2 惯性系与非惯性系 27

2.3 力的空间积累效应 31

2.4 保守力的功 势能 机械能守恒定律 35

2.5 力的时间积累效应 动量守恒定律 42

2.6 质心 质心运动定理 48

阅读材料（1）混沌及其特征 50

思考题 54

习题 56

第3章 刚体的定轴转动 65

3.1 刚体及刚体定轴转动的描述 65

3.2 刚体定轴转动定律 67

3.3 定轴转动的功和能 73

3.4 角动量定理和角动量守恒定律 77

3.5 进动 81

阅读材料（2）对称性与守恒律 83

思考题 86

习题 86

第二篇 热学 92

第4章 气体动理论 92

4.1 平衡态 态参量 理想气体物态方程 92

4.2 理想气体的压强公式 94

4.3 理想气体的温度公式 98

4.4 能量按自由度均分 理想气体的内能 99

4.5 麦克斯韦速率分布律 102

4.6 玻耳兹曼分布律 108

4.7 分子的平均碰撞频率和平均自由程 109

4.8 气体内的输运过程 111

4.9 范德瓦尔斯方程 真实气体 114

阅读材料（3）低温与超导 117

思考题 120

习题 121

第5章 热力学基础 125

5.1 准静态过程 功 热量和内能 125

5.2 热力学第一定律及其在理想气体等值过程的应用 128

5.3 绝热过程 多方过程 133

5.4 循环过程 卡诺循环 137

5.5 热力学第二定律 142

5.6 热力学第二定律的统计意义 熵 145

阅读材料（4）热学熵与信息熵 151

思考题 153

习题 155

第三篇 振动和波动 162

第6章 振动学基础 162

6.1 简谐振动的运动学 旋转矢量表示法 162

6.2 简谐振动的动力学特征 170

6.3 简谐振动的能量 174

6.4 简谐振动的合成 176

6.5 阻尼振动 受迫振动 共振 184

思考题 187

习题 188

第7章 波动学基础 192

7.1 机械波的形成和传播 192

7.2 平面简谐波的波函数 197

7.3 波的能量 声波 203

7.4 波的叠加和干涉 207

7.5 驻波 210

7.6 多普勒效应 215

阅读材料（5）超声波及其应用 218

思考题 220

习题 221

第四篇 波动光学 229

第8章 光的干涉 229

8.1 光源 光的相干性 229

8.2 分波阵面干涉 231

8.3 光程与光程差 234

8.4 分振幅干涉 237

8.5 迈克耳孙干涉仪 244

阅读材料（6）全息照相 245

思考题 248

习题 249

第9章 光的衍射 253

9.1 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理 253

9.2 单缝夫琅禾费衍射 255

9.3 光栅衍射 258

9.4 圆孔衍射 光学仪器分辨率 264

9.5 X射线衍射 266

阅读材料（7）光纤通信 268

思考题 271

习题 271

第10章 光的偏振 274

10.1 自然光和偏振光 274

10.2 起偏和检偏 马吕斯定律 276

10.3 反射和折射时光的偏振 278

10.4 光的双折射现象 280

10.5 偏振光的干涉 人为双折射现象 284

阅读材料（8）光学信息处理 289

思考题 295

习题 297

附录1 矢量 299

附录2 国际单位制（SI） 305

附录3 常用物理常量表 307

附录4 物理量的名称、符号和单位（SI）一览表 309

习题答案 313

参考文献 320