第一章 流体的运动 1
第一节 理想流体的稳定流动 1
理想流体模型的建立 1
稳定流动、流线和流管 1
连续性原理 2
第二节 伯努利方程及其应用 3
伯努利方程 3
伯努利方程的应用 5
第三节 黏滞流体的流动 8
牛顿黏滞定律 黏度 8
流体的湍流 雷诺数 10
第四节 泊肃叶公式及其应用 10
泊肃叶公式 10
泊肃叶公式的应用 12
第五节 斯托克斯定律及其应用 13
斯托克斯定律 13
小球体在黏滞流体中的沉降 13
本章提要 14
思考题 15
习题 15
科学家简介 伯努利斯 托克斯 18
科学导读 超速离心分离技术 18
第二章 液体的表面现象 21
第一节 液体的表面张力 21
液体的微观结构 21
表面张力现象 22
表面张力的微观本质 22
表面张力系数 23
表面张力系数的测定 24
影响液体表面张力系数的因素 25
第二节 弯曲液面的附加压强 27
附加压强的产生 27
球形液面附加压强 27
第三节 毛细现象 29
液体与固体接触处的表面现象 29
毛细现象 31
本章提要 33
思考题 34
习题 34
科学家简介 拉普拉斯 托马斯·杨 36
物理趣谈 生产和生活中的毛细现象 37
第三章 气体动理论 39
第一节 气体动理论的基本概念 39
物质分子动理论的基本原理 39
气体的状态参量 平衡态 40
理想气体状态方程 41
理想气体的微观模型及统计假设 42
第二节 理想气体的压强公式和温度公式 42
压强公式 42
温度公式 45
第三节 能量均分定理 理想气体内能 46
自由度 46
气体分子运动的自由度 47
能量按自由度均分定理 47
理想气体的内能 48
第四节 气体分子速率分布的统计规律 50
涨落现象 50
分子的速率分布函数 50
麦克斯韦速率分布定律 51
气体分子的三种特征速率 52
第五节 气体分子能量分布的统计规律 54
玻尔兹曼分布律 54
气体分子在重力场中按高度的分布 55
第六节 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 56
分子的碰撞和碰撞截面 56
平均碰撞频率 56
平均自由程 57
第七节 气体内的输运过程 58
气体的扩散 59
气体的热传导 59
气体的内摩擦现象 60
本章提要 61
思考题 62
习题 63
科学家简介 阿伏伽德罗 64
科学导读 范德瓦耳斯方程 65
第四章 热力学 67
第一节 基本概念 67
热力学体系与环境 67
热力学平衡态 67
准静态过程(平衡过程) 68
第二节 热力学第一定律 69
热力学第一定律 69
内能 69
准静态过程的功 70
热量与热容量 71
第三节 热力学第一定律对理想气体的应用 72
等容过程 72
等压过程 73
等温过程 73
绝热过程 74
第四节 循环过程 卡诺循环 76
循环过程 76
热机和制冷机 76
卡诺循环 77
第五节 热力学第二定律 79
热力学第二定律的描述 79
卡诺定理 81
第六节 熵 熵增加原理 82
克劳修斯等式 82
熵 83
熵增加原理 87
本章提要 88
思考题 90
习题 90
科学家简介 玻耳兹曼 92
物理趣谈 熵和能量 93
第五章 静电场 95
第一节 电场强度 95
库仑定律 95
电场强度 96
电场强度的叠加原理 96
第二节 高斯定理 98
电场线 98
电场强度通量 99
高斯定理 100
高斯定理应用举例 101
第三节 静电场环路定理 电势 103
静电场力所做的功 103
静电场的环路定理 104
电势能 104
电势电势差 105
电势的叠加原理 105
电场强度和电势的关系 106
电势的计算 106
第四节 电介质中的电场 108
电介质的分类 108
电介质极化的微观机制 109
电介质的极化规律 109
有电介质的高斯定理 110
第五节 静电场的生物效应 111
天然和人为电场 111
静电场的获得及种子处理 111
静电生物效应的一般规律 112
静电喷雾和静电授粉 113
细胞水平上研究生物遗传 113
静电的危害及防护 113
本章提要 114
思考题 115
习题 115
科学家简介 库仑 116
科学导读 屏蔽与静电屏蔽 117
第六章 直流电 120
第一节 电路的基本物理量 120
电流 120
电压与电动势 121
欧姆定律、电阻和电导 121
电阻率、电导率和超导 122
直流电路中的功率 123
第二节 基尔霍夫定律 123
复杂电路 123
基尔霍夫电流定律 124
基尔霍夫电压定律 125
第三节 电路中各点电势的计算 126
第四节 基尔霍夫定律的应用 128
惠斯登电桥 128
电势差计 129
分析复杂电路 130
第五节 温差电现象 131
汤姆逊电动势 132
帕耳帖电动势 132
温差电偶 133
第六节 跨膜电势差 135
离子扩散产生的电动势 135
细胞内外的扩散电动势 136
本章提要 137
思考题 138
习题 138
科学家简介 基尔霍夫 安培 141
物理趣谈 超导及其应用 143
第七章 正弦交流电路 146
第一节 正弦交流量的基本特征 146
周期、频率 146
瞬时值、最大值和有效值 147
相位和相位差 148
第二节 正弦交流电矢量图解法 150
第三节 正弦量的复数表示 151
复数的基本知识 151
正弦量的复数表示 152
复阻抗、交流电路的欧姆定律 153
第四节 电阻、电感、电容单一参数的正弦交流电路 154
纯电阻元件的正弦电路 155
纯电感元件的正弦电路 155
纯电容元件的正弦电路 157
第五节 电阻、电感、电容串联的正弦交流电路 159
第六节 电阻、电感、电容并联的正弦交流电路 162
第七节 交流电路的功率 164
纯电阻电路中的功率 164
纯电感电路中的功率 165
纯电容电路中的功率 165
电路中含电阻、电感、电容的普遍情况 166
第八节 功率因数 168
第九节 电路中的谐振 170
串联谐振 171
并联谐振 173
本章提要 175
思考题 176
习题 177
科学家简介 法拉第 179
物理趣谈 无线电波的发射与接收 180
第八章 振动与波动 183
第一节 简谐振动 183
弹簧振子 183
简谐振动的基本物理量 184
常数A和?的确定 186
旋转矢量 187
简谐振动的能量 187
第二节 简谐振动的合成 188
同方向、同频率简谐振动的合成 188
相互垂直的同频率振动的合成 189
第三节 平面简谐波 191
机械波产生的条件 191
平面简谐波的波动方程 191
波动方程的物理意义 193
波的能量和能量密度 195
波的能流和能流密度 196
第四节 波的衍射和干涉 196
惠更斯原理 196
波的衍射 197
波的叠加原理 197
波的干涉 198
第五节 多普勒效应 200
本章提要 202
思考题 203
习题 204
科学家简介 惠更斯 206
科学导读 声波、超声波及其在生物学中的应用 206
第九章 光的波动性 208
第一节 光的干涉 208
相干光 208
双缝干涉 210
薄膜干涉 212
迈克耳孙干涉仪 217
第二节 光的衍射 218
光的衍射现象 惠更斯—菲涅耳原理 218
单缝衍射 220
光栅衍射 223
圆孔衍射 光学仪器的分辨率 226
第三节 光的偏振 229
自然光与偏振光 229
偏振光的产生方法 230
旋光现象 234
本章提要 235
思考题 237
习题 238
科学家简介 菲涅耳 夫琅禾费 240
科学导读 液晶 241
第十章 光谱学简介 244
第一节 光的量子性 244
光电效应 244
爱因斯坦的光子假说 245
光子的能量、质量、动量 246
第二节 德布罗意波 246
第三节 氢原子 248
玻尔的氢原子理论 248
原子能级 249
氢原子光谱 250
第四节 分子光谱与分子能级 251
分子光谱 251
分子能级 251
第五节 荧光和磷光 253
本章提要 254
思考题 255
习题 255
科学家简介 爱因斯坦 玻尔 256
第十一章 辐射度学和光度学基础 257
第一节 辐射度学的基本概念 257
辐射通量 257
辐射强度 257
辐射通量面密度 259
辐射亮度 260
第二节 光度学基础 260
视见函数 261
光通量 261
发光强度 262
光照度 263
光亮度 264
光出射度 265
第三节 光的测量 266
辐射照度的测量 266
发光强度的测量 267
光照度的测量 268
光亮度测量 270
光合有效辐射的测量及光子照度计 270
本章提要 271
习题 272
科学家简介 布格尔 朗伯 273
基本物理常数(2002年国际推荐值) 275
国际单位制(SI)单位 275
主要参考文献 278