第一篇 力学 1
第一章 质点运动学 1
1—1 参照系 质点 1
1—2 质点运动的描述 2
1—3 圆周运动 11
1—4 相对运动 15
思考题 16
习题 17
自我检查题 19
科学家介绍 伽利略 20
第二章 牛顿运动定律 22
2—1 牛顿运动定律 22
2—2 力学中常见的几种力 24
2—3 SI单位制的单位和量纲 25
2—4 牛顿运动定律的应用举例 26
2—5 惯性系与非惯性系 28
2—6 惯性力 29
思考题 33
习题 34
自我检查题 37
运动学和牛顿定律习题课 40
科学家介绍 牛顿 44
第三章 功和能 46
3—1 功 功率 46
3—2 动能定理 49
3—3 保守力 势能 53
3—4 功能原理 57
3—5 机械能守恒定律 59
3—6 能量转换与守恒定律 61
思考题 62
习题 63
自我检查题 65
4—1 动量 冲量 动量定理 68
第四章 动量 68
4—2 物体系(质点系)的动量定理 72
4—3 动量守恒定律 73
4—4 碰撞 74
4—5 火箭的飞行原理 79
思考题 80
习题 80
自我检查题 83
守恒定律习题课 84
第五章 刚体的定轴转动 89
5—1 刚体的平动、转动和定轴转动 89
5—2 转动惯量及其计算 91
5—3 力矩 转动定律 94
5—4 力矩的功 刚体定轴转动中的动能定理 98
5—5 角动量定理 角动量守恒定律 101
思考题 105
习题 106
自我检查题 109
刚体定轴转动习题课 111
第二篇 分子物理学和热力学 116
第六章 气体动理论 116
6—1 气体动理论的基本概念 117
6—2 理想气体状态方程 118
6—3 理想气体压力公式 120
6—4 气体分子的平均平动动能与温度的关系 123
6—5 能量按自由度均分定理 理想气体的内能 124
6—6 麦克斯韦速率分布律 129
6—7 气体分子的平均自由程 134
6—8 真实气体的等温线 136
6—9 范德瓦尔斯方程 138
6—10 气体内的迁移现象及其基本规律 142
思考题 145
习题 146
自我检查题 148
第七章 热力学基础 151
7—1 内能 功 热量 151
7—2 热力学第一定律 153
7—3 热力学第一定律对理想气体的应用 155
7—4 热容量 159
7—5 绝热过程 162
7—6 循环过程 165
7—7 卡诺循环 169
7—8 热力学第二定律 172
7—9 可逆过程和不可逆过程 173
7—10 卡诺定理 175
7—11 熵 177
7—12 热力学第二定律的统计意义 181
思考题 183
习题 185
自我检查题 188
分子物理学和热力学基础习题课 189
第三篇 电磁学 194
第八章 真空中的静电场 194
8—1 电荷 库仑定律 194
8—2 电场 电场强度 197
8—3 电力线 电通量 201
8—4 高斯定理 203
8—5 静电场力的功 电势 208
8—6 等势面 场强与电势间的关系 213
思考题 218
习题 219
自我检查题 222
真空中的静电场习题课 224
第九章 静电场中的导体和电介质 230
9—1 静电场中的导体 230
9—2 电容器 电容器的联接 237
9—3 电介质的极化 电介质中的电场 241
9—4 有电介质时的高斯定理 电位移 244
9—5 电场的能量 248
思考题 252
习题 254
自我检查题 258
静电场中的导体和电介质习题课 260
第十章 稳恒电流 265
10—1 电流 电流密度 265
10—2 欧姆定律及其微分形式 266
10—3 电源 电动势 269
10—4 闭合电路和一段含源电路的欧姆定律 270
思考题 272
习题 273
自我检查题 274
11—1 基本磁现象 277
第十一章 稳恒电流的磁场 277
11—2 磁感应强度 279
11—3 毕奥-萨伐尔定律 281
11—4 安培环路定理 286
11—5 运动电荷的磁场 291
11—6 磁场对载流导线的作用力 安培力 292
11—7 平行长直电流间的相互作用力 297
11—8 磁场对运动电荷的作用力 洛仑兹力 298
思考题 303
习题 305
自我检查题 310
真空中稳恒电流的磁场习题课 313
第十二章 电磁感应 320
12—1 电磁感应的基本定律 320
12—2 动生电动势 322
12—3 感生电动势 涡旋电场 328
12—4 自感现象 互感现象 335
12—5 磁场的能量 340
思考题 342
习题 344
自我检查题 349
电磁感应习题课 351
第十三章 物质的磁性 355
13—1 磁介质的磁化 355
13—2 磁介质中的磁场 磁场强度 358
13—3 铁磁质 362
思考题 365
习题 366
自我检查题 367
第十四章 电磁场理论的基本概念 368
14—1 位移电流 全电流定律 368
14—2 麦克斯韦方程组 371
习题 373
思考题 373
自我检查题 374
科学家介绍 麦克斯韦 374
第四篇 振动与波动 376
第十五章 振动 376
15—1 简谐振动 377
15—2 谐振动的能量 388
15—3 同方向谐振动的合成 390
15—4 相互垂直的、同频率的谐振动的合成 392
15—5 阻尼振动 受迫振动 共振 394
思考题 395
习题 396
自我检查题 398
第十六章 波动 401
16—1 机械波的产生和传播 401
16—2 平面简谐波的波动方程 403
16—3 波的能量 能流密度 410
16—4 惠更斯原理 412
16—5 波的迭加原理 波的干涉 415
16—6 驻波 420
思考题 423
习题 424
自我检查题 428
机械振动与机械波习题课 430
第十七章 电磁振荡和电磁波 435
17—1 振荡电路 电磁振荡 435
17—2 电磁波的产生和辐射 438
17—3 电磁波的基本性质 439
17—4 电磁波的能量 440
17—5 电磁波谱 441
思考题 443
习题 443
自我检查题 444
第十八章 波动光学 446
18—1 光的相干性 446
18—2 由分波阵面法产生的光的干涉 448
18—3 光程 451
18—4 由分振幅法产生的光的干涉 453
18—5 劈尖的干涉 牛顿环 458
18—6 迈克耳逊干涉仪 463
18—7 光的衍射现象 465
18—8 惠更斯-菲涅耳原理 465
18—9 单缝的夫琅和费衍射 466
18—10 衍射光栅 470
18—11 圆孔衍射 光学仪器的分辨率 475
18—12 X射线的衍射 477
18—13 光的偏振 自然光和偏振光 479
18—14 起偏和检偏 马吕斯定律 481
18—15 反射光和折射光的偏振 483
18—16 光的双折射现象 485
18—17 偏振光的干涉 489
18—18 人为双折射 493
18—19 旋光现象 494
附录18—1 夫琅和费单缝衍射的光强分布 496
思考题 498
习题 501
自我检查题 505
波动光学习题课 508
科学家介绍 菲涅耳 513
第五篇 近代物理学基础 515
第十九章 狭义相对论基础 515
19—1 伽利略变换 经典力学时空观 516
19—2 迈克耳逊-莫雷实验 518
19—3 狭义相对论的基本假设 520
19—4 洛仑兹变换 521
19—5 狭义相对论的时空观 523
19—6 洛仑兹速度变换 526
19—7 相对论动力学基础 528
思考题 534
习题 534
自我检查题 535
科学家介绍 爱因斯坦 536
第二十章 光的量子性 538
20—1 热辐射 538
20—2 基尔霍夫定律 540
20—3 绝对黑体的辐射定律 541
20—4 普朗克量子假说 542
20—5 光电效应 546
20—6 康普顿效应 552
思考题 556
习题 556
自我检查题 558
科学家介绍 普朗克 559
第二十一章 原子的量子理论 561
21—1 原子的有核模型 561
21—2 原子光谱的规律 563
21—3 玻尔的氢原子理论 566
21—4 实物粒子的波粒二象性 573
21—5 波函数及其统计解释 575
21—6 测不准关系 578
21—7 薛定谔方程 581
21—8 薛定谔方程的应用 582
21—9 氢原子 586
21—10 电子自旋 588
21—11 泡利不相容原理和原子的电子壳层结构 590
思考题 593
习题 594
自我检查题 595
科学家介绍 玻尔 596
德布罗意 598
薛定谔 599
第二十二章 激光 600
22—1 自发辐射和受激辐射 600
22—2 激光原理 603
22—3 激光器 606
22—4 激光的特性和应用 608
习题 610
第二十三章 固体的能带结构 611
23—1 固体的能带 611
23—2 绝缘体、导体和半导体 613
23—3 本征半导体和杂质半导体 614
23—4 p-n结和其他半导体器件 616
23—5 超导电性简介 618
习题 620
习题答案 621