第一篇 力学 1
力学总论 1
1-0-1 人类改造自然的有力武器：力学 1
1-0-2 我国古代的力学成就 2
绪论(充满活力的带头学科：物理学) 3
物理之歌 3
一些常用物理常量 4
第一章 质点的运动 5
1-1-1 质点 运动方程 5
1-1-2 位移 速度和加速度 6
1-1-3 运动学的两类问题 10
1-1-4 圆周运动 11
1-1-5 抛体运动 14
1-1-6 简谐运动 16
1-1-7 同方向简谐运动的合成 拍 21
1-1-8 相互垂直的简谐运动的合成 24
1-1-9 运动的相对性 25
1-1-10 伽利略坐标变换与洛仑兹坐标变换 27
1-1-11 狭义相对论时空观 32
习题 36
第二章 牛顿运动定律 39
1-2-1 牛顿第一运动定律和第三运动定律 39
1-2-2 常见力和基本力 40
1-2-3 牛顿第二运动定律及其微分形式 43
1-2-4 牛顿运动定律的应用 45
1-2-5 振动系统的动力学分析 50
1-2-6 牛顿第二定律积分形式之一：动量定理 54
1-2-7 牛顿第二定律积分形式之二：动能定理 57
1-2-8 非惯性系 惯性力 60
习题 62
第三章 基本量和守恒定律 65
1-3-1 个体与系统 内力与外力 65
1-3-2 保守力的功 势能 66
1-3-3 振动系统的能量 68
1-3-4 功能原理 机械能守恒定律 能量转换和守恒定律 70
1-3-5 质心定理 动量守恒定律 74
1-3-6 碰撞 76
1-3-7 角动量守恒定律 有心力场 78
1-3-8 相对论和量子力学的基本方程式 82
1-3-9 经典力学和现代科技进展 86
习题 89
力学拓展性练习 92
第四章 刚体的运动 95
1-4-1 刚体模型及其运动 95
1-4-2 刚体的角动量 转动动能 转动惯量 96
1-4-3 力矩 定轴转动定律 99
1-4-4 转动中的动能定理 102
1-4-5 角动量定理 角动量守恒定律 103
1-4-6 进动 105
习题 107
第五章 波动学基础 110
1-5-1 生活在波动世界里 110
1-5-2 波动的一般概念 110
1-5-3 波动方程 113
1-5-4 波的能量和强度 波的吸收和散射 116
1-5-5 波的叠加原理 波的干涉 119
1-5-6 波的反射 驻波 121
1-5-7 波的衍射 惠更斯原理 124
习题 125
1-6-2 作为机械波代名词的声波 127
第六章 声学 127
1-6-1 此时无声胜有声 127
1-6-3 声压、声强和声强级 128
1-6-4 超声波的原理和应用 131
1-6-5 多普勒效应 132
习题 134
第七章 物质波和薛定谔方程 136
1-7-1 物理发展史上的新纪元 136
1-7-2 黑体辐射与普朗克假设 136
1-7-3 光电效应 光的波粒二象性 139
1-7-4 康普顿散射 142
1-7-5 微观物质粒子的波粒二象性 145
1-7-6 波函数和薛定谔方程 148
1-7-7 无限深势阱中的粒子和粒子的势垒贯穿 150
1-7-8 氢原子的玻尔理论 153
1-7-9 氢原子的量子力学描述 157
1-7-10 泡利不相容原理和元素周期表 160
习题 163
第二篇 电学 165
电学总论 165
2-0-1 特殊物质 大放异彩 165
2-0-2 我国古代的电学成就 167
2-1-1 库仑定律 169
第一章 静止电荷的电场 169
2-1-2 电场强度叠加原理 电场强度的计算 170
2-1-3 高斯定理 175
2-1-4 高斯定理的应用 179
2-1-5 电场强度环流定理 182
2-1-6 电势 电势叠加原理 184
2-1-7 电场强度和电势梯度的关系 187
2-1-8 静电场中的导体 189
2-1-9 电介质中的静电场 196
习题 201
第二章 稳定电流的磁场 207
2-2-1 古代文明绽新葩 207
2-2-2 磁感应强度和磁感线 207
2-2-3 毕奥-萨伐尔定律 209
2-2-4 安培环路定律 212
2-2-5 运动电荷在磁场中所受的力 216
2-2-6 载流导线在磁场中的作用力 217
2-2-7 磁介质的磁场 222
2-2-8 铁磁质 225
2-2-9 超导简介 227
习题 228
第三章 电磁感应和能量转换 233
2-3-1 静电场的能量 233
2-3-2 电源的电动势 235
2-3-3 划时代的发现 电磁感应的基本定律 236
2-3-4 动生电动势 239
2-3-5 感生电动势 涡旋电场 241
2-3-6 自感应 243
2-3-7 互感应 247
2-3-8 磁场的能量 249
2-3-9 电磁振荡电路 251
习题 256
第四章 电磁场理论 电磁波 259
2-4-1 把实验上升为理论：麦克斯韦的伟大成就 259
2-4-2 位移电流 259
2-4-3 麦克斯韦方程组 262
2-4-4 电磁场的统一性与电磁场量的相对性 265
2-4-5 电磁波的传播和性质 266
2-4-6 电磁波能量 坡印廷矢量 268
2-4-7 电磁波谱 269
2-4-8 电磁学与现代科技 270
习题 273
第五章 波动光学 276
2-5-1 光的单色性和相干性 276
2-5-2 光的干涉实验 277
2-5-3 薄膜的颜色 279
2-5-4 劈尖和牛顿环 282
2-5-5 迈克耳孙干涉仪 286
2-5-6 光的衍射 单缝 287
2-5-7 衍射光栅 291
2-5-8 光学仪器的分辨率 297
2-5-9 X 射线的衍射 299
2-5-10 光的偏振 300
2-5-11 偏振光的获得 303
2-5-12 椭圆偏振光和圆偏振光 308
2-5-13 偏振光的干涉 309
2-5-14 人为双折射 310
习题 312
第三篇 热学 315
热学总论 315
3-0-1 包罗万象的冷热世界 315
3-0-2 中国古代的热学成就 316
3-0-3 热学研究与近代技术 317
第一章 热力学 320
3-1-1 热学中的若干基本概念 320
3-1-2 热力学第一定律 内能 322
3-1-3 理想气体的等值过程、绝热过程和多方过程 326
3-1-4 卡诺循环及其逆循环 330
3-1-5 热力学第二定律 熵 334
3-1-6 熵增加原理 从有序到无序 339
3-1-7 温熵图 341
3-1-8 能源与热污染 343
习题 344
第二章 统计物理基础 348
3-2-1 力学规律性和统计规律性 348
3-2-2 统计方法基础及统计物理的基本假设 349
3-2-3 理想气体的压强和温度 352
3-2-4 能量按自由度均分原理 理想气体的内能 355
3-2-5 麦克斯韦-玻耳兹曼统计 358
3-2-6 麦克斯韦速率分布 363
3-2-7 气体中的输运过程 分子碰撞 366
3-2-8 热力学定律的微观诠释 368
3-2-9 量子统计简介 370
习题 375
3-3-1 精彩纷呈的物态和相 378
第三章 物性学概要 378
3-3-2 微粒间的结合力和结合能 379
3-3-3 固体的性质 381
3-3-4 液体的性质 384
3-3-5 相变 386
习题 388
第四篇 近代物理 391
近代物理总论 391
4-0-1 两朵乌云 一场革命 391
4-0-2 中国学者对近代物理的杰出贡献 392
4-0-3 近代物理与现代技术 394
4-1-1 激光 396
第一章 非线性光学 396
4-1-2 光学介质的非线性极化 400
4-1-3 倍频效应与混频效应 400
4-1-4 自聚焦与光学双稳态 401
第二章 近代物理应用 405
4-2-1 半导体 405
4-2-2 等离子体 407
4-2-3 核技术 412
4-2-4 扫描隧道显微镜 414
4-2-5 医学成像技术 417
4-2-6 纳米材料 419
附录 421
习题答案 422