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绪论 1

第1章 机械运动 7

1.1 质点运动学 7

1.1.1 描述质点运动的基本物理概念和物理量 7

1.1.2 几种典型的质点运动 15

1.2 质点动力学 28

1.2.1 牛顿运动定律 28

1.2.2 冲量和动量 36

1.2.3 功和能 42

1.3 刚体力学 54

1.3.1 刚体定轴转动运动学 54

1.3.2 定轴转动定律 59

1.3.3 刚体定轴转动中的功和能 66

1.3.4 冲量矩和角动量 70

1.4 相对论基础 77

1.4.1 伽利略变换与经典力学时空观 78

1.4.2 狭义相对论的基本假设洛伦兹变换 82

1.4.3 狭义相对论的时空观 88

1.4.4 狭义相对论动力学 93

1.4.5 广义相对论简介 99

1.5 机械振动 102

1.5.1 简谐振动 102

1.5.2 简谐振动的合成 113

1.5.3 阻尼振动 受迫振动 共振 119

1.6 机械波 127

1.6.1 机械波的产生和传播 127

1.6.2 平面简谐波的波动方程 131

1.6.3 波的能量 136

1.6.4 声波 超声波 次声波 140

1.6.5 惠更斯原理 波的反射与折射 142

1.6.6 波的叠加 波的干涉 驻波 145

习题 154

第2章 气体动理论与真空技术 166

2.1 平衡状态 理想气体状态方程 166

2.1.1 宏观描述与微观描述 166

2.1.2 理想气体状态方程 169

2.1.3 理想气体分子模型与压强公式 170

2.1.4 气体分子的平均平动动能与温度关系 174

2.1.5 能量按自由度均分原理理想气体内能 175

2.2 气体分子速率分布率 180

2.2.1 麦克斯韦分子速率分布定律 181

2.2.2 气体分子速率的三种统计平均值 182

2.3 真空技术及其应用 184

2.3.1 真空的特点 184

2.3.2 真空的获得 185

2.3.3 真空技术应用 186

习题 194

第3章 热力学基础 196

3.1 热力学第一定律 196

3.1.1 热力学过程 196

3.1.2 功 热量 内能 197

3.1.3 热力学第一定律 199

3.1.4 热力学第一定律对于理想气体的等值过程的应用 200

3.1.5 气体的摩尔热容 203

3.1.6 绝热过程 208

3.2 循环过程 212

3.2.1 循环过程 212

3.2.2 卡诺循环 215

3.2.3 制冷机的应用 218

3.2.4 低温技术 222

3.3 热力学第二定律 224

3.3.1 热力学第二定律 224

3.3.2 可逆过程和不可逆过程 226

3.3.3 卡诺定理 227

3.3.4 热力学第二定律的统计意义 227

习题 228

第4章 波动光学 230

4.1 光的相干性 分波面法干涉 230

4.1.1 光的相干性 230

4.1.2 杨氏双缝干涉 232

4.1.3 菲涅耳双镜实验 235

4.1.4 洛埃镜 236

4.2 光程 光程差 237

4.2.1 光程和光程差 237

4.2.2 薄透镜的等光程性 238

4.3 分振幅法干涉 240

4.3.1 薄膜干涉的光程差计算 240

4.3.2 等倾干涉 242

4.3.3 增透膜和增反膜 243

4.3.4 劈尖干涉 247

4.3.5 牛顿环 250

4.4 迈克耳孙干涉仪 252

4.5 光的衍射现象 单缝夫琅禾费衍射 254

4.5.1 光的衍射现象 254

4.5.2 惠更斯-菲涅耳原理 254

4.5.3 衍射现象的分类 256

4.5.4 单缝失琅禾费衍射 257

4.6 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨率 261

4.6.1 圆孔的夫琅禾费衍射 261

4.6.2 光学仪器的分辨本领 262

4.6.3 人眼的分辨本领 263

4.6.4 望远镜分辨本领 264

4.6.5 显微镜的分辨本领 265

4.7 光栅衍射 266

4.7.1 光栅 266

4.7.2 光栅衍射 266

4.7.3 光栅衍射的缺级现象 268

4.7.4 光栅光谱 269

4.8 光的偏振 271

4.8.1 自然光 线偏振光 部分偏振光 271

4.8.2 偏振片、起偏与检偏 273

4.8.3 马吕斯定律 275

4.8.4 布儒斯特定律 277

习题 279