大学物理 上PDF电子书下载

第1篇 力学 3

第1章 质点运动学与牛顿定律 3

1.1质点运动的描述 3

1.1.1参考系 质点 3

1.1.2位置矢量 位移 4

1.1.3速度 7

1.1.4 加速度 10

1.2曲线运动 圆周运动 12

1.2.1曲线运动 自然坐标系 12

1.2.2圆周运动的角量描述 13

1.3相对运动 18

1.4牛顿运动定律 19

1.4.1牛顿三定律 19

1.4.2几种常见的力 22

1.4.3国际单位制 量纲 25

1.4.4惯性系 力学相对性原理 26

1.4.5非惯性系 惯性力 27

1.5 牛顿定律应用举例 28

习题 32

第2章 动量守恒定律与能量守恒定律 37

2.1质点和质点系的动量定理 37

2.1.1冲量 质点的动量定理 37

2.1.2质点系的动量定理 39

2.2动量守恒定律 41

2.3动能定理 43

2.3.1功 功率 43

2.3.2质点的动能定理 45

2.4保守力与非保守力 势能 46

2.4.1保守力做功的特点 46

2.4.2势能 48

2.5功能原理 机械能守恒定律 49

2.5.1功能原理 49

2.5.2机械能守恒定律 50

2.5.3能量守恒定律 52

习题 53

第3章 连续物体的运动 59

3.1刚体的定轴转动 59

3.1.1刚体定轴转动的描述 59

3.1.2角量与线量的关系 60

3.2转动定律 61

3.2.1力矩 61

3.2.2转动定律 62

3.2.3转动惯量 63

3.3角动量 角动量守恒定律 66

3.3.1质点的角动量定律和角动量守恒定律 66

3.3.2刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 68

3.4力矩的功 刚体绕定轴转动的动能定理 73

3.4.1力矩的功 功率 73

3.4.2刚体绕定轴转动的动能定律 74

3.5流体力学 76

3.5.1理想流体 连续性方程 77

3.5.2伯努利方程 79

3.6伯努利方程的应用 81

习题 83

第2篇 振动 波和光学 91

第4章 机械振动 91

4.1简谐振动 91

4.1.1简谐振动的描述 91

4.1.2描述简谐振动的几个特征量 92

4.2旋转矢量法 94

4.3复摆和单摆 96

4.3.1复摆 96

4.3.2单摆 97

4.4简谐运动的能量 98

4.5简谐运动的合成 99

4.5.1两个同方向同频率简谐振动的合成 99

4.5.2同方向、不同频率简谐振动的合成 100

4.5.3互相垂直的同频率简谐振动的合成 102

4.5.4互相垂直的不同频率简谐振动的合成 103

4.6阻尼振动 受迫振动 共振 105

4.6.1阻尼振动 105

4.6.2受迫振动 106

4.6.3共振 107

习题 109

第5章 机械波 113

5.1机械波的基本概念 113

5.1.1机械波的产生与传播 113

5.1.2横波与纵波 113

5.1.3描写波动过程的物理量 114

5.1.4波线 波面 波前 115

5.2平面简谐波的波函数 116

5.2.1平面简谐波动方程 116

5.2.2波动方程的物理意义 117

5.3波的能量 能流密度 120

5.3.1波的能量 120

5.3.2能流密度 122

5.4惠更斯原理 波的衍射和干涉 122

5.4.1惠更斯原理 122

5.4.2波的衍射 123

5.4.3波的干涉 124

5.5驻波 125

5.5.1驻波的产生 125

5.5.2驻波方程 127

5.6多普勒效应 129

习题 133

第6章 波动光学 139

6.1相干光 139

6.1.1光波的叠加 相干条件 139

6.1.2获得相干光的两种方法 139

6.2杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜 140

6.2.1杨氏双缝干涉实验 140

6.2.2劳埃德镜 143

6.3光程 光程差 143

6.3.1光程 光程差 143

6.3.2薄透镜不引起附加光程差 144

6.4薄膜干涉 145

6.4.1薄膜干涉 145

6.4.2薄膜干涉的应用 146

6.5劈尖 牛顿环 147

6.5.1劈尖 147

6.5.2劈尖干涉的应用 149

6.5.3牛顿圈 151

6.6迈克耳孙干涉仪 152

6.7光的衍射 154

6.7.1光的衍射现象 154

6.7.2惠更斯-菲涅耳原理 154

6.7.3菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射 155

6.8夫琅禾费单缝衍射 156

6.9夫琅禾费圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 159

6.10衍射光栅 161

6.10.1光栅 162

6.10.2光栅方程 162

6.10.3缺级现象 164

6.10.4光栅光谱 164

6.11光的偏振 165

6.11.1光的偏振 166

6.11.2起偏和检偏 167

6.11.3反射和折射时光的偏振 169

习题 172

第3篇 热学 179

第7章 气体动理论 179

7.1平衡态 温度 理想气体物态方程 179

7.1.1平衡态 179

7.1.2气体的物态参量 179

7.1.3温度 180

7.1.4理想气体的物态方程 181

7.2物质的微观模型 统计规律性 182

7.2.1物质结构的分子特征 182

7.2.2气体分子热运动及其统计规律性 184

7.3理想气体的压强公式 185

7.3.1理想气体的分子模型 185

7.3.2理想气体压强公式的推导 186

7.4理想气体的温度公式 189

7.4.1温度的统计意义 189

7.4.2气体分子的方均根速率 190

7.5能量均分定理 理想气体的内能 191

7.5.1自由度 191

7.5.2能量按自由度均分定理 192

7.5.3理想气体的内能 193

7.6麦克斯韦气体分子速率分布律 193

7.6.1速率分布的描述 194

7.6.2麦克斯韦速率分布律 196

7.6.3分子热运动的三种统计速率 196

7.6.4麦克斯韦速率分布曲线的性质 197

7.7分子平均碰撞频率和平均自由程 198

习题 202

第8章 热力学基础 205

8.1准静态过程 功 内能 热量 205

8.1.1准静态过程 205

8.1.2功 206

8.1.3内能 206

8.1.4热量 207

8.2热力学第一定律 207

8.3理想气体的等值过程 209

8.3.1等体过程 209

8.3.2等压过程 209

8.3.3等温过程 210

8.4气体的摩尔热容 211

8.4.1摩尔热容 211

8.4.2理想气体的定体摩尔热容 211

8.4.3理想气体的定压摩尔热容 212

8.4.4 比热容比 213

8.5理想气体的绝热过程 214

8.5.1绝热过程 214

8.5.2绝热线和等温线 215

8.6循环过程 卡诺循环 217

8.6.1循环过程 217

8.6.2正循环 热机的效率 218

8.6.3逆循环 制冷机的效率 219

8.6.4卡诺循环 221

8.7热力学第二定律 卡诺定理 224

8.7.1热力学第二定律的两种表述 224

8.7.2可逆过程和不可逆过程 225

8.7.3卡诺定理 226

8.8热力学第二定律的统计意义熵 227

8.8.1热力学第二定律的统计意义 227

8.8.2热力学概率与玻尔兹曼熵 229

8.8.3熵增加原理 229

习题 231

部分习题参考答案 235