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第一篇 力学 1

第1章 质点运动学 1

1.1 位置矢量与位移 2

1.2 速度 5

1.3 加速度 6

1.4 相对运动 8

1.5 匀加速运动 10

1.6 圆周运动 13

本章提要 18

习题 19

第2章 牛顿运动定律 21

2.1 牛顿运动定律 21

2.2 自然界中的力 24

2.3 牛顿运动定律的应用 28

2.4 非惯性系与惯性力 32

本章提要 35

习题 35

第3章 质点系与动量守恒 40

3.1 质点的动量定理 40

3.2 质点系的动量定理 43

3.3 动量守恒定律 44

3.4 质点系的质心及其运动规律 48

本章提要 51

习题 51

第4章 功和能 54

4.1 功 54

4.2 动能定理 58

4.3 保守力和势能 60

4.4 机械能守恒 63

本章提要 65

习题 66

第5章 角动量和角动量守恒 69

5.1 质点的角动量 69

5.2 角动量定理 70

5.3 角动量守恒定律 72

本章提要 74

习题 74

第6章 刚体绕固定轴的转动 76

6.1 刚体的运动及其描述 76

6.2 刚体定轴转动定律 转动惯量 80

6.3 刚体定轴转动定律的应用 86

6.4 对定轴的角动量守恒 89

6.5 定轴转动中的功和能 93

本章提要 97

习题 99

第二篇 电磁学 103

第7章 静电场 103

7.1 电荷 103

7.2 库仑定律 104

7.3 电场 电场强度 106

7.4 电场线 电通量 112

7.5 静电场的高斯定理 114

7.6 高斯定理的应用 116

本章提要 119

习题 120

第8章 电势 123

8.1 静电场的环路定理 123

8.2 静电势能 124

8.3 电势 电势差 125

8.4 电势的计算 126

8.5 等势面 电势梯度 129

本章提要 131

习题 131

第9章 静电场中的导体和电介质 134

9.1 导体的静电平衡条件 134

9.2 静电平衡时导体上电荷的分布 135

9.3 静电屏蔽 136

9.4 电介质对电场的影响 137

9.5 电介质的极化 138

9.6 有介质时的高斯定理 140

9.7 电容电容器 141

9.8 静电场的能量 144

本章提要 145

习题 146

第10章 磁力 150

10.1 基本磁现象 150

10.2 磁场 磁感应强度 151

10.3 磁感应线 磁场的高斯定理 152

10.4 磁场对运动电荷的作用 153

10.5 磁场对电流的作用 155

10.6 磁场对平面载流线圈的作用 157

本章提要 157

习题 158

第11章 稳恒磁场 161

11.1 毕奥—萨伐尔—拉普拉斯定律 161

11.2 安培环路定理 165

11.3 磁介质中的磁场 169

本章提要 173

习题 173

第12章 电磁感应 176

12.1 法拉第电磁感应定律 176

12.2 动生电动势 感生电动势 180

12.3 自感 互感 185

12.4 磁场的能量 188

12.5 位移电流 麦克斯韦方程组 190

本章提要 194

习题 196

第三篇 波动与光学 200

第13章 振动 200

13.1 简谐振动的描述 200

13.2 简谐振动的动力学特征 206

13.3 简谐振动的能量 209

13.4 简谐振动的合成 210

本章提要 215

习题 216

第14章 波动 219

14.1 波动的基本特征 219

14.2 平面简谐波的波函数 223

14.3 波的能量 229

14.4 惠更斯原理波的衍射 233

14.5 波的叠加 235

本章提要 243

习题 245

第15章 光的干涉 249

15.1 相干光及光程差 249

15.2 杨氏双缝干涉 253

15.3 薄膜干涉 255

15.4 迈克尔逊干涉仪 263

本章提要 264

习题 266

第16章 光的衍射 269

16.1 夫琅和费单缝衍射 270

16.2 夫琅和费圆孔衍射 273

16.3 光栅衍射 276

本章提要 281

习题 282

第17章 光的偏振 284

17.1 光的偏振状态 284

17.2 偏振片起偏 马吕斯定律 286

17.3 反射和折射起偏 布儒斯特定律 288

本章提要 289

习题 290

第四篇 热学 292

第18章 气体动理论 292

18.1 热力学系统 状态 理想气体状态方程 292

18.2 理想气体的压强 294

18.3 理想气体温度的微观解释 297

18.4 能量均分定理和理想气体内能 299

18.5 麦克斯韦速率分布律 302

18.6 气体分子平均自由程 306

本章提要 307

习题 309

第19章 热力学第一定律 312

19.1 热力学第一定律 312

19.2 功和热量的确定 314

19.3 理想气体的三个等值过程 317

19.4 理想气体的绝热过程 321

19.5 循环过程 卡诺循环 324

本章提要 329

习题 330

第20章 热力学第二定律 333

20.1 自然过程的方向性 333

20.2 热力学第二定律的表述 334

20.3 热力学第二定律的微观意义 334

20.4 玻耳兹曼熵 335

20.5 克劳修斯熵 336

20.6 熵增原理 337

本章提要 339

习题 339

第五篇 近代物理基础 341

第21章 狭义相对论力学基础 341

21.1 狭义相对论的基本原理 341

21.2 洛伦兹变换 345

21.3 时间延缓和长度收缩 348

21.4 相对论动力学基础 353

本章提要 357

习题 357

第22章 微观粒子的波粒二象性 360

22.1 黑体辐射 普朗克能量子假设 360

22.2 光电效应 爱因斯坦光量子理论 367

22.3 康普顿效应 373

22.4 粒子的波动性 玻恩的统计解释 378

22.5 不确定关系 388

本章提要 391

习题 393

第23章 薛定谔方程及其应用 395

23.1 薛定谔方程 395

23.2 一维方势阱中的粒子 399

23.3 简谐振子 406

23.4 原子中的电子 408

本章提要 419

习题 421

习题答案 423

索引 431

物理常数表 445

参考文献 446