第一章 连续体力学 1
第一节 刚体的定轴转动 1
一、刚体的运动 1
二、刚体定轴转动定理 5
三、转动中的功和能 9
四、刚体的角动量定理 11
第二节 流体力学 13
一、理想流体的定常流动 13
二、黏性流体的流动 17
第三节 液体的表面现象 21
一、液体的表面张力 21
二、毛细现象 25
习题 27
物理窗口 30
A．生物力学 30
第二章 气体动理论 33
第一节 气体的压强和温度 33
一、理想气体的状态方程 33
二、气体动理论的研究方法 35
三、理想气体的压强 37
四、分子的平均平动动能与温度的关系 39
五、范德瓦耳斯方程 39
第二节 分子平均动能按自由度均分的统计规律 44
一、自由度 44
二、分子的平均动能按自由度均分原则 45
三、理想气体的内能 46
第三节 气体分子速率分布的统计规律 47
一、速率分布律 47
二、麦克斯韦速率分布律 48
三、麦克斯韦速率分布律的应用 49
四、麦克斯韦速率分布律的实验验证 51
第四节 气体分子能量分布的统计规律 51
一、玻尔兹曼分布律 51
二、在重力场中粒子按高度的分布 52
第五节 气体分子碰撞的统计规律 53
第六节 气体的输运规律 55
一、气体的扩散 55
二、气体的热传导 56
三、气体的内摩擦现象 57
习题 59
第三章 热力学 61
第一节 热力学第一定律及其对理想气体的应用 61
一、热力学系统 61
二、热力学过程 62
三、热力学第一定律 63
四、内能 64
五、功 64
六、热量 65
七、热力学第一定律对理想气体的应用 68
第二节 循环过程、卡诺循环 73
一、循环过程 73
二、卡诺循环 74
第三节 热力学第二定律 77
一、热力学过程的方向性 77
二、热力学第二定律 79
三、热力学第二定律的物理本质 80
第四节 熵与熵增加原理 83
一、态函数——熵 83
二、熵增加原理 86
第五节 热力学函数及应用 87
一、焓 88
二、自由能 88
三、吉布斯自由能 89
四、热力学函数的应用 90
习题 92
物理窗口 94
B．化学势与水势 94
C．生物系统热力学 99
第四章 静电场 101
第一节 电场强度 101
一、库仑定律 101
二、电场强度 102
三、高斯定理 110
第二节 电势 119
一、电势能 119
二、电势 121
三、电场强度与电势关系 126
第三节 静电场对电荷的作用 128
一、静电场对点电荷的作用 电泳 128
二、静电场对电偶极子的作用 129
第四节 静电场对导体的作用 131
一、导体的静电平衡 131
二、导体的电荷分布 尖端放电 132
第五节 静电场对电介质的作用 133
一、电介质的极化 133
二、电介质中的高斯定理 135
三、电容器 细胞电容 137
四、电介质电泳 细胞电融融合 139
第六节 静电场的能量 140
一、带电体系的静电能量 140
二、电场的能量 140
习题 142
第五章 稳恒电流 144
第一节 电流密度和电动势 144
一、电流 电流密度矢量 144
二、电流密度的微观意义 145
三、欧姆定律的微分形式 146
四、电源 电动势 147
第二节 基尔霍夫定律 148
一、基尔霍夫第一定律 148
二、基尔霍夫第二定律 149
习题 152
物理窗口 153
D．生物电学 153
第六章 稳恒磁场 156
第一节 真空中的稳恒磁场 156
一、磁感应强度、磁场的高斯定理 156
二、毕奥—萨伐尔定律 161
三、安培环路定理 165
四、磁场对运动电荷的作用 170
五、磁场对载流导线的作用 174
第二节 磁介质中的磁场 177
一、磁介质 177
二、铁磁质 181
习题 182
物理窗口 186
E．超导电性 186
F．生物磁学 188
第七章 电磁感应 192
第一节 电磁感应的基本规律 192
一、电磁感应现象 192
二、法拉第电磁感应定律 193
第二节 动生电动势 194
第三节 感生电动势 196
一、感生电动势 涡旋电场 196
二、自感和互感 197
第四节 磁场的能量 199
第五节 麦克斯韦方程 202
一、位移电流 202
二、麦克斯韦方程组 203
三、电磁波 205
习题 206
第八章 振动和波 209
第一节 线性振动 210
一、简谐振动 210
二、阻尼振动 216
三、受迫振动 共振 218
第二节 振动的合成 220
一、一维线性振动的合成 220
二、二维线性振动的合成 222
第三节 平面简谐波 225
一、物体的弹性形变 225
二、机械波的产生和传播 227
三、平面简谐波的波动方程 230
第四节 波的能量 235
一、波的能量 235
二、波动能量的传播 236
三、波的吸收 237
第五节 惠更斯原理 238
一、惠更斯原理 238
二、波的衍射现象 239
三、波的反射现象 239
四、波的折射现象 240
第六节 波的干涉 241
一、波的叠加原理 241
二、波的干涉现象 241
三、驻波 244
习题 247
物理窗口 248
G．非线性振动与混沌 248
H．生物节律 252
第九章 光的波动性 254
第一节 光的干涉 254
一、光的相干条件 254
二、杨氏双缝干涉 洛埃镜 256
三、薄膜干涉 259
第二节 光的衍射 266
一、惠更斯—菲涅耳原理 266
二、夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射 267
三、光栅衍射 273
四、X射线的衍射 277
第三节 光的偏振 279
一、光的偏振态 279
二、布儒斯特定律 283
三、光的双折射现象 284
四、波片、椭圆偏振光或圆偏振光、偏振光的检验 288
五、旋光现象 291
习题 292
物理窗口 295
I．全息光学 295
J．旋光与对称性破缺 296
习题参考答案 299
附录 306
参考文献 307