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第1章 质点运动学 1

1.1 质点 1

1.2 质点运动的描述 2

1.3 曲线运动 9

1.4 相对运动 15

思考题 17

习题 18

科学家简介 伽利略 19

阅读材料A 全球定位系统和质点运动学 21

第2章 质点运动的守恒定律 24

2.1 牛顿运动定律 24

2.2 惯性系 非惯性系 32

2.3 动量 动量守恒定律 34

2.4 功 动能定理 43

2.5 势能 46

2.6 功能原理 机械能守恒定律 51

2.7 弹性碰撞与非弹性碰撞 55

思考题 59

习题 59

科学家简介 牛顿 63

阅读材料B 行星与人造地球卫星 64

第3章 刚体的转动 67

3.1 刚体运动 67

3.2 力矩 转动定律 转动惯量 68

3.3 角动量 角动量定理 角动量守恒定律 75

3.4 刚体定轴转动的动能定理 81

思考题 85

习题 86

科学家简介 开普勒 88

阅读材料C 旋进与导航 90

第4章 狭义相对论基础 92

4.1 伽利略变换 牛顿绝对时空观 92

4.2 迈克尔森-莫雷实验 94

4.3 狭义相对论基本假设 洛伦兹变换 96

4.4 狭义相对论时空观 101

4.5 狭义相对论动力学 107

思考题 111

习题 112

科学家简介 爱因斯坦 113

第5章 机械振动 116

5.1 简谐振动 116

5.2 简谐振动的描述 119

5.3 简谐振动的能量 126

5.4 简谐振动的合成 128

5.5 阻尼振动、受迫振动和共振 134

思考题 137

习题 138

阅读材料D 混沌 140

第6章 机械波和电磁波 143

6.1 机械波的基本概念 143

6.2 平面简谐波的波动方程 147

6.3 波的能量 152

6.4 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射 156

6.5 波的叠加原理 波的干涉 158

6.6 多普勒效应 冲击波 164

6.7 电磁波 168

思考题 174

习题 175

科学家简介 克里斯蒂安·惠更斯 178

阅读材料E 孤波与孤子 179

第7章 光的干涉 181

7.1 光源 单色光 相干光 181

7.2 杨氏双缝干涉实验 183

7.3 光程和光程差 186

7.4 薄膜干涉 189

7.5 劈尖 牛顿环 192

7.6 迈克尔森干涉仪 197

思考题 198

习题 199

科学家简介 迈克尔森 200

第8章 光的衍射 202

8.1 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 202

8.2 单缝的夫琅禾费衍射 204

8.3 光栅衍射 207

8.4 圆孔衍射 光学仪器的分辨率 211

8.5 X射线的衍射 213

思考题 215

习题 215

科学家简介 托马斯·杨 菲涅耳 216

阅读材料F 全息照相简介 217

第9章 光的偏振 220

9.1 自然光 偏振光 220

9.2 起偏和检偏 马吕斯定律 221

9.3 反射和折射时光的偏振 223

9.4 光的双折射 225

9.5 偏振光的干涉 230

9.6 人为双折射现象和旋光现象简介 232

思考题 234

习题 234

科学家简介 夫琅禾费 马吕斯 235

阅读材料G 液晶 236

第10章 广义相对论简介 240

10.1 广义相对论的基本原理 240

10.2 广义相对论的重要结论 244

10.3 大爆炸宇宙学简介 248

习题参考答案 254