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绪论 1

第1部分 力学 4

第1章 质点运动学 4

1.1位移和路程 4

1.2速度和速率 7

1.3加速度 10

1.4切向加速度和法向加速度 12

1.5运动叠加原理 相对运动 15

1.6用积分法求速度和位矢 17

习题1 19

第2章 质点动力学 21

2.1牛顿运动定律 21

2.2常见力和物体的受力分析 25

2.3牛顿运动定律的应用 28

习题2 30

第3章 功和能 34

3.1功 34

3.2动能定理 36

3.3势能定理 38

3.4机械能守恒定律 41

习题3 46

第4章 冲量和动量 48

4.1冲量和动量 动量守恒定律 48

4.2碰撞 51

4.3经典力学的适用范围和火箭飞行原理 53

习题4 54

第5章 刚体的定轴转动 56

5.1刚体运动的基本形式和定轴转动 56

5.2转动定律 57

5.3质心 平行轴定理 61

5.4转动能定理 62

5.5角动量 64

5.6开普勒定律 67

习题5 71

第2部分 机械振动和机械波 73

第6章 机械振动 73

6.1简谐振动 73

6.2相位和旋转矢量 77

6.3阻尼振动 79

6.4谐振动的叠加 81

习题6 86

第7章 机械波 88

7.1谐波函数 88

7.2谐波能量 91

7.3平面波和球面波 惠更斯原理 94

7.4波的叠加与干涉 97

7.5驻波 99

7.6声波 多普勒效应 102

习题7 104

第3部分 热力学与统计物理学 107

第8章 热力学基本原理 107

8.1理想气体状态方程 107

8.2系统压力的功 110

8.3热力学能 热力学第一定律 112

8.4理想气体的摩尔热容 113

8.5绝热过程 114

8.6卡诺循环 116

8.7热力学第二定律 119

8.8卡诺定理 120

8.9熵增原理 121

8.10物态方程和热力学系数 124

习题8 126

第9章 统计物理学基本原理 128

9.1玻尔兹曼分布 128

9.2正则系综 131

9.3近独立粒子系统 134

9.4理想气体的热力学函数 135

9.5麦克斯韦气体分子速率分布律 136

9.6温度公式和压强公式 140

9.7能量均分定理 141

9.8气体的内迁移 143

习题9 145

第4部分 波动光学 147

第10章 波动光学 147

10.1光波干涉的基本概念 147

10.2劈尖牛顿环和薄膜 150

10.3单缝衍射 153

10.4光学仪器的分辨率 157

10.5双缝干涉 158

10.6光栅 160

10.7光的偏振 163

习题10 165

第5部分 电磁学 168

第11章 静电场 168

11.1电现象的基本概念 168

11.2库仑定律 169

11.3静电场 172

11.4静电场高斯定理 177

11.5电势 181

11.6电场强度与电势的微分关系 185

11.7静电场中的金属导体 187

11.8逸出电势 接触电势差 192

11.9电容 194

11.10电介质 196

11.11电场能量 200

习题11 201

第12章 稳恒电流 204

12.1电流和电阻 204

12.2焦耳定律 206

12.3电动势 207

12.4电容器的充放电 210

12.5温差电动势 212

12.6经典金属电子论 215

习题12 217

第13章 稳恒磁场 219

13.1磁感应强度 219

13.2毕奥-萨伐尔定律 221

13.3磁场高斯定理 226

13.4安培环路定理 227

13.5安培力和磁力矩 230

13.6霍尔效应 234

13.7磁介质 235

习题13 241

第14章 电磁感应和电磁波 244

14.1法拉第电磁感应定律 244

14.2动生电动势 245

14.3感生电动势 248

14.4自感和互感 250

14.5自感电路 252

14.6磁场能量 253

14.7麦克斯韦方程组 255

14.8电磁波 257

习题14 260

第6部分 近代物理学基础 263

第15章 狭义相对论 263

15.1经典力学的内在矛盾 263

15.2狭义相对论的基本原理 267

15.3相对论的时空观 270

15.4相对论速度变换式 274

15.5相对论力学的基本公式 276

习题15 279

第16章 量子力学基本原理 280

16.1黑体辐射 280

16.2光电效应 283

16.3康普顿效应 285

16.4玻尔的氢原子理论 287

16.5德布罗意波 292

16.6薛定谔方程 297

16.7一维定态问题 300

16.8态矢量和力学量算符 306

16.9不确定原理 314

16.10角动量算符 319

16.11电子在原子核库仑场中的运动 322

16.12氢原子 324

16.13表象及其变换 327

16.14电子的自旋 330

习题16 335

第17章 蓬勃发展的物理学 337

17.1半导体物理学 337

17.2超导物理学 343

17.3纳米技术 352

17.4非线性光学 357

17.5广义相对论 363

附录 369

附录A 参考答案 369

附录B 物理学常数 378

附录C 矢量分析 379

参考文献 382