第一章 流体力学 1
第一节 理想流体的稳定流动 1
一、理想流体稳定流动、流线和流管 1
二、连续性方程 1
第二节 伯努利方程 2
一、伯努利方程简述 2
二、伯努利方程应用举例 3
第三节 粘性流体的流动 4
一、流体的粘滞性 4
二、粘滞流体的伯努利方程 5
三、泊肃叶公式 6
四、粘力 7
五、湍流 8
六、粘滞流体运动规律在生物学方面的应用 8
趣谈 马格努斯效应 9
一、马格努斯效应的概念 9
二、马格努斯效应的应用 9
题外话 测定生物大分子大小、形状的物理方法 9
习题 10
第二章 液体的表面性质 11
第一节 液体的分子力与表面张力 11
一、液体的分子力 11
二、液体的表面张力 11
第二节 弯曲液面两侧压强差 12
一、弯曲液面两侧压强差概述 13
二、球形液面的附加压强 13
三、弯曲液面产生附加压强在生物学上举例 15
第三节 浸润、不浸润现象及毛细管现象 15
一、浸润与不浸润现象 15
二、毛细管现象 16
三、浸润与不浸润现象、毛细管现象应用举例 17
趣谈 附壁效应 18
题外话 测定生物大分子大小、形状的物理方法——沉降法 18
习题 21
第三章 气体动理论 22
第一节 气体动理论研究对象与方法 22
一、研究对象与方法 22
二、统计方法的两个基本概念 22
第二节 气体动理论的基本概念 23
一、物质是由大量分子组成，分子之间不连续，有一定空隙 23
二、组成物质的分子不停地作无规律运动 23
三、分子之间的相互作用力——分子力 24
第三节 理想气体压强公式，温度的微观本质 25
一、理想气体的微观模型 25
二、压强公式 25
三、温度的微观本质 27
第四节 能量按自由度均分原理，理想气体的内能 28
一、自由度 28
二、能量按自由度均分原理 29
三、理想气体的内能 29
第五节 气体分子速率的统计分布 30
一、气体分子速率分布规律测定与麦克斯韦速率分布公式 30
二、气体的特征速率 32
第六节 气体内的运输现象 33
一、扩散现象 33
二、热传导现象 34
三、粘滞现象 34
趣谈 示踪技术及应用 35
一、示踪技术 35
二、示踪技术的应用 35
题外话 测定生物大分子大小、形状的物理方法——扩散法 36
习题 37
第四章 热力学 38
第一节 状态参量，热力学过程 38
一、状态参量与p-V图 38
二、热力学过程 38
第二节 热力学第一定律 39
一、内能、功、热量 39
二、热力学第一定律概述 40
第三节 热力学第一定律在理想气体等值过程中的应用 41
一、等容过程 42
二、等压过程 42
三、等温过程 43
四、绝热过程 44
第四节 循环过程与卡诺循环 47
一、循环过程与循环效率 47
二、卡诺循环 48
三、卡诺制冷机 50
第五节 热力学第二定律 52
一、自然过程的方向、可逆与不可逆过程 53
二、热力学第二定律概述 53
第六节 熵 54
一、克劳修斯不等式 54
二、熵 55
三、熵增加原理 56
四、熵与生命现象 57
第七节 热力学函数 59
一、焓（H） 59
二、自由能（F） 60
三、吉布斯函数（自由焓）——G 60
趣谈 焦耳-汤姆逊效应 61
一、焦耳-汤姆逊效应 61
二、焦耳-汤姆逊效应的应用 61
题外话 测定生物大分子大小、形状的物理方法——光散射 62
习题 63
第五章 振动与波 67
第一节 简谐振动 67
一、弹簧振子与单摆运动 67
二、描述简谐振动的物理量 69
三、简谐振动的能量 73
第二节 振动的合成 74
一、振动方向相同、同频率的简谐振动合成 74
二、振动方向相同、不同频率的简谐振动合成 76
三、振动方向相互垂直、频率相同的简谐振动合成 77
四、振动方向相互垂直、频率不同的简谐振动合成 78
五、振动的分解与频谱 79
第三节 波 80
一、波的产生和传播 80
二、描述波的物理量 82
第四节 波动方程 82
一、简谐波的波动方程 82
二、波的能量 84
三、声强与声强级 86
四、波的传播 87
趣谈 核磁共振效应 90
一、核磁共振效应概念 90
二、核磁共振效应的应用 90
题外话 测定生物大分子构型方法——红外吸收光谱 90
习题 91
第六章 静电场 94
第一节 电场强度与电场叠加原理 94
一、库仑定律 94
二、电场与电场强度 95
第二节 高斯定理 97
一、电场线与电场强度通量 97
二、高斯定理及应用 99
第三节 电场力的功与电势 102
一、电场力作功 102
二、电势能 102
三、电势与电势差 103
第四节 静电场的能量 106
趣谈 压电效应和电致伸缩效应 107
一、压电效应和电致伸缩效应概念 107
二、压电效应和电致伸缩效应的应用 108
题外话 测定生物大分子构型方法——旋光色散和圆二色性 108
习题 109
第七章 恒定磁场 111
第一节 磁场 111
一、磁的基本现象 111
二、磁场与磁感应强度 112
第二节 毕奥-萨伐尔定律 113
一、毕奥-萨伐尔定律 113
二、毕奥-萨伐尔定律的应用 113
第三节 磁场中的高斯定理 116
一、磁感应线 116
二、磁感应强度通量与磁场中的高斯定理 116
第四节 安培环路定理 118
第五节 磁场对载流导线的作用 120
一、安培定律 120
二、磁场对载流线圈的作用 120
第六节 磁场能量 122
趣谈 生物磁学 124
题外话 生物物理数学模型之一——植物根毛吸收作用模型 125
一、生物物理数学模型 125
二、植物根毛吸收作用模型 125
习题 126
第八章 光的波动性 129
第一节 光的相干性与光程差 129
一、光的相干性 129
二、光程和光程差 129
第二节 波阵面干涉——双缝干涉 130
第三节 薄膜干涉 132
一、等倾干涉 132
二、等厚干涉 134
三、增透膜与干涉滤光片 136
第四节 光的衍射 137
一、光衍射概述 137
二、惠更斯-菲涅尔原理 137
第五节 单缝和圆孔的夫琅和费衍射 137
一、单缝夫琅和费衍射 137
二、圆孔夫琅和费衍射与光学仪器的分辨本领 140
第六节 光栅衍射 142
一、衍射光栅作用原理 142
二、光栅衍射图像 142
三、衍射光栅公式 144
四、光栅光谱 144
第七节 光的偏振态与马吕斯定律 145
一、光的偏振态 145
二、二向色性与马吕斯定律 146
三、反射和折射的偏振现象 148
四、双折射现象 149
第八节 旋光现象及应用 149
第九节 光的吸收、色散与散射 150
一、光的吸收 150
二、光的色散 152
三、光的散射 153
趣谈 克尔效应及应用 154
题外话 生物物理数学模型之二——植物气孔蒸腾作用的流体动力学模型 155
习题 156
第九章 光的量子性 158
第一节 热辐射 158
一、热辐射概述 158
二、辐出度（辐射能通量） 158
第二节 黑体辐射 159
一、黑体与黑体辐射 159
二、黑体辐射的实验规律 159
三、经典理论的困难——普朗克量子假设 160
第三节 光电效应、爱因斯坦光子假设 161
一、光电效应 161
二、光子与爱因斯坦方程 163
趣谈 遥感技术及应用 164
题外话 生物物理数学模型之三——木本植物导管长度分布规律的模型 165
习题 166
第十章 量子力学基础 168
第一节 粒子的波动性 168
一、德布罗意波 168
二、德布罗意波的实验证明 168
第二节 不确定关系 169
第三节 波函数与薛定谔方程 171
一、波函数 171
二、薛定谔方程 172
三、一维无限深势阱 173
第四节 氢原子 175
一、氢原子的定态薛定谔方程 175
二、四个量子数 175
三、氢原子的电子分布概率 176
第五节 分子光谱 178
一、分子光谱概述 178
二、分子的荧光和磷光 179
趣谈 塞曼效应及应用 179
题外话 生物物理数学模型之四——连续增长的单种群模型 180
习题 181
第十一章 激光 185
一、粒子按能级统计分布 185
二、自发辐射与受激辐射 185
三、激光产生条件 186
四、激光的特性及应用 188
趣谈 致电离辐射发光效应 188
题外话 生物物理数学模型之五——蛋白质合成的开关模型 189
附录一 一些常用基本物理量 192
附录二 习题答案 193