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绪论 1

第一篇 力学 3

第一章 质点运动学 3

第一节 参考系和坐标系 质点 3

第二节 质点运动的描述 4

第三节 圆周运动 10

第四节 伽利略变换 14

拓展阅读 运动与静止 16

本章内容小结 17

习题 19

第二章 牛顿运动定律 21

第一节 牛顿运动定律的内容 21

第二节 主动力和被动力 22

第三节 牛顿运动定律的应用 24

第四节 非惯性系动力学 27

拓展阅读 艾萨克·牛顿对力学的贡献 29

本章内容小结 30

习题 31

第三章 运动中的守恒定律 33

第一节 质点的动量 动量定理 33

第二节 质点系的动量定理、质心运动定理和动量守恒定律 35

第三节 变力做功 41

第四节 质点和质点系的动能定理 42

第五节 保守力与非保守力 势能 46

第六节 功能原理 机械能守恒定律 49

第七节 角动量 角动量守恒定律 51

拓展阅读 能量守恒 53

本章内容小结 53

习题 55

第四章 刚体的定轴转动 58

第一节 刚体运动的描述 58

第二节 刚体定轴转动的转动惯量 61

第三节 刚体定轴转动的动力学规律 64

拓展阅读 陀螺仪简介 70

本章内容小结 72

习题 73

第五章 狭义相对论基础 75

第一节 伽利略变换 经典力学的相对性原理 75

第二节 狭义相对论的基本假设 洛伦兹变换 77

第三节 狭义相对论的时空观 80

第四节 狭义相对论动力学基础 82

拓展阅读 爱因斯坦与相对论 84

本章内容小结 86

习题 88

第二篇 热学 89

第六章 气体动理论 89

第一节 气体状态参量 平衡态 理想气体的状态方程 89

第二节 物质的微观模型 分子热运动和统计规律 93

第三节 理想气体的压强公式和温度公式 96

第四节 能量均分定理 理想气体的内能 100

第五节 麦克斯韦气体速率分布律 气体分子热运动的速率分布规律 103

第六节 分子平均碰撞次数和平均自由程 107

拓展阅读 热本质的认识 109

实际气体的范德瓦耳斯方程 110

本章内容小结 113

习题 114

第七章 热力学基础 115

第一节 热力学第一定律 115

第二节 热力学第一定律的应用 117

第三节 循环过程 卡诺循环 124

第四节 热力学第二定律 127

第五节 熵 熵增加原理 130

拓展阅读 低温技术及其应用 133

本章内容小结 135

习题 136

第三篇 电磁学 138

第八章 静电场 138

第一节 电荷 库仑定律 139

第二节 静电场 电场强度 141

第三节 静电场的高斯定理 145

第四节 静电场的环路定理 147

第五节 电势 148

第六节 静电场中的导体 151

第七节 静电场中的电介质 152

第八节 电容 电容器 155

拓展阅读 电子的发现 157

本章内容小结 158

习题 159

第九章 电流的磁场 161

第一节 基本磁现象 161

第二节 磁场磁感应强度 162

第三节 毕奥-萨伐尔定律 164

第四节 稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理 168

第五节 磁场对载流导线和载流线圈的作用 174

第六节 磁介质对磁场的影响 179

第七节 铁磁质 182

拓展阅读 磁流体发电 183

本章内容小结 186

习题 188

第十章 电磁感应 190

第一节 电磁感应定律 190

第二节 动生电动势和感生电动势 193

第三节 自感互感 199

第四节 磁场的能量 麦克斯韦电磁场理论简介 202

拓展阅读 超导现象与临界磁场 205

本章内容小结 207

习题 208

第四篇 波动光学与近代物理基础 209

第十一章 振动和波 209

第一节 简谐振动 209

第二节 简谐振动的合成 215

第三节 阻尼振动 受迫振动 共振 216

第四节 电磁振荡 218

第五节 机械波的产生和传播 220

第六节 平面简谐波的波动方程 222

第七节 惠更斯原理 波的叠加和干涉 225

第八节 驻波 228

第九节 多普勒效应 230

第十节 平面电磁波 231

拓展阅读 核磁共振 232

声波 234

引力波 234

本章内容小结 235

习题 237

第十二章 光的干涉和衍射 239

第一节 杨氏双缝干涉 239

第二节 薄膜干涉 244

第三节 光的衍射 250

第四节 衍射光栅 254

拓展阅读 全息摄影 259

本章内容小结 261

习题 262

第十三章 光的偏振 265

第一节 光的偏振性 马吕斯定律 265

第二节 反射光和折射光的偏振 268

第三节 双折射 偏振棱镜 270

第四节 旋光现象 271

拓展阅读 偏振镜在摄影中的应用 272

本章内容小结 273

习题 274

第十四章 量子物理学基础 276

第一节 黑体辐射 普朗克量子假设 276

第二节 光电效应 279

第三节 康普顿效应 282

第四节 氢原子的玻尔理论 284

第五节 德布罗意波 不确定关系 287

第六节 波函数 薛定谔方程 290

第七节 量子力学中的氢原子 293

第八节 电子的自旋 原子的电子壳层结构 296

拓展阅读 量子力学和相对论的建立 298

本章内容小结 299

习题 302

参考答案 303

参考文献 317