第1篇 力学 3
第1章 质点运动学 3
1.1 内容概要 3
1.1.1 质点、参考系、坐标系、时间、空间 3
1.1.2 位矢、位移、速度、加速度 4
1.1.3 运动学的两类问题、运动的叠加原理 6
1.1.4 圆周运动及其描述 8
1.1.5 相对运动和伽利略变换 10
1.2 习题 11
第2章 牛顿运动定律 21
2.1 内容概要 21
2.1.1 牛顿三定律 21
2.1.2 非惯性系与惯性力 23
2.1.3 应用牛顿定律解题 23
2.2 习题 27
第3章 动量与角动量 32
3.1 内容概要 32
3.1.1 冲量、动量与动量定理 32
3.1.2 质点系的动量定理与动量守恒定律 34
3.1.3 质心与质心运动定理 35
3.1.4 质点的角动量与角动量定理 38
3.2 习题 39
第4章 功和能 48
4.1 内容概要 48
4.1.1 功和功率 48
4.1.2 动能定理 50
4.1.3 一对力的功 51
4.1.4 功能原理、机械能守恒定律 51
4.2 习题 55
第5章 刚体的定轴转动 61
5.1 内容概要 61
5.1.1 刚体的定轴转动 62
5.1.2 力矩、转动定律、转动惯量、转动定律应用 62
5.1.3 冲量矩、角动量、角动量定理 67
5.1.4 力矩的功、转动动能、刚体定轴转动的动能定理及功能原理 69
5.2 习题 71
第6章 相对论基础 86
6.1 内容概要 86
6.1.1 伽利略相对性原理 经典力学的时空观 86
6.1.2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式 87
6.1.3 狭义相对论的时空观 89
6.1.4 洛伦兹变换的推导 93
6.1.5 狭义相对论动力学 95
6.2 习题 99
大学物理自测（一） 质点运动学与牛顿定律 107
大学物理自测（一） 参考答案 110
大学物理自测（二） 动量定理、功能原理、质点角动量定理、质心及质心运动定理 112
大学物理自测（二） 参考答案 115
大学物理自测（三） 刚体定轴转动 118
大学物理自测（三） 参考答案 122
大学物理自测（四） 相对论基础 126
大学物理自测（四） 参考答案 128
第2篇 热学 133
第7章 气体动理论 133
7.1 内容概要 133
7.1.1 理想气体分子微观模型与运动图像 133
7.1.2 理想气体分子热运动的统计平均规律 134
7.1.3 气体分子运动论的三个基本公式 134
7.1.4 能量均分定理 135
7.1.5 理想气体的内能 136
7.1.6 麦克斯韦速率分布律 138
7.1.7 三种速率 139
7.1.8 玻尔兹曼分布律——重力场中粒子按高度的分布 140
7.1.9 气体分子的平均自由程 141
7.2 习题 142
第8章 热力学基础 152
8.1 内容概要 152
8.1.1 准静态过程 152
8.1.2 热力学第一定律 153
8.1.3 热容 154
8.1.4 三个等值过程的内能变化△E、做功A、传热Q 155
8.1.5 绝热过程 155
8.1.6 循环过程的效率及制冷系数 157
8.1.7 热力学第二定律两种表述及其等价性 160
8.1.8 熵 160
8.2 习题 161
大学物理自测（五） 热学 177
大学物理自测（五）参考答案 180
第3篇 电磁学 187
第9章 真空中静止电荷的电场 187
9.1 内容概要 187
9.1.1 电荷 187
9.1.2 电场 188
9.1.3 电场强度 188
9.1.4 电场线和电通量 194
9.1.5 高斯定律 196
9.1.6 高斯定律的应用 196
9.2 习题 203
第10章 真空中的电势 213
10.1 内容概要 213
10.1.1 静电场力的功 213
10.1.2 电势与电势差 214
10.1.3 电势的计算 216
10.1.4 等势面电势的梯度 217
10.2 习题 219
第11章 有导体和电介质存在时的静电场 227
11.1 内容概要 227
11.1.1 静电场中的导体 227
11.1.2 静电场中的电介质 229
11.1.3 介质中的高斯定律 229
11.1.4 电位移矢量D、电场强度E、电极化强度P三者关系 229
11.1.5 几种特殊带电体在介质中激发的电场E与电势V 230
11.1.6 电容 231
11.1.7 静电场的能量 233
11.2 习题 233
第12章 磁力 245
12.1 内容概要 245
12.1.1 磁矩 245
12.1.2 洛伦兹力 246
12.1.3 带电粒子在磁场中的运动 246
12.1.4 霍尔效应 248
12.1.5 带电粒子在磁场中运动原理的应用 249
12.1.6 安培力 249
12.2 习题 251
第13章 磁场 259
13.1 内容概要 259
13.1.1 磁感应强度B的定义 259
13.1.2 毕奥-萨伐尔定律 260
13.1.3 真空中几种特殊电流的磁场 261
13.1.4 磁场的高斯定律 264
13.1.5 磁场中的介质 265
13.1.6 稳恒磁场中的安培环路定理 269
13.1.7 稳恒磁场与静电场比较 272
13.2 习题 274
第14章 电磁感应 288
14.1 内容概要 288
14.1.1 法拉第电磁感应定律 288
14.1.2 动生电动势 290
14.1.3 感生电动势 293
14.1.4 自感 297
14.1.5 互感 297
14.1.6 磁场能量 300
14.2 习题 301
第15章 麦克斯韦方程组和电磁场 313
15.1 内容概要 313
15.1.1 位移电流 313
15.1.2 全电流的安培环路定理 314
15.1.3 麦克斯韦方程组及意义 315
15.1.4 圆形平行板电容器内电场随时间变化时产生的磁场 316
15.2 习题 317
大学物理自测（六） 静电场场强与电势 321
大学物理自测（六）参考答案 324
大学物理自测（七） 有导体和电介质存在时的静电场 326
大学物理自测（七）参考答案 329
大学物理自测（八） 磁场与磁力 332
大学物理自测（八）参考答案 337
大学物理自测（九） 电磁感应及麦克斯韦方程 340
大学物理自测（九）参考答案 343
第4篇 振动、波动与光学 349
第16章 振动 349
16.1 内容概要 349
16.1.1 简谐振动描述 349
16.1.2 简谐振动中的特征物理量 351
16.1.3 旋转矢量与振动的相 352
16.1.4 简谐振动实例 355
16.1.5 简谐振动的能量 356
16.1.6 阻尼振动 358
16.1.7 受迫振动与共振 359
16.1.8 同一直线上同频率简谐振动的合成 360
16.1.9 同一直线上不同频率简谐振动的合成 362
16.1.10 相互垂直的简谐振动的合成 363
16.2 习题 364
第17章 波动 377
17.1 内容概要 377
17.1.1 行波 377
17.1.2 简谐波 379
17.1.3 波动方程与波速 381
17.1.4 波的能量 382
17.1.5 惠更斯原理 382
17.1.6 波的叠加、波的干涉、驻波 383
17.2 习题 386
第18章 光的干涉 400
18.1 内容概要 400
18.1.1 光源 光的单色性 光的相干性 400
18.1.2 杨氏双缝干涉（分波振面） 402
18.1.3 光程和光程差 403
18.1.4 薄膜干涉（分振幅方法） 406
18.1.5 等倾干涉——增透膜与增反膜 408
18.1.6 等厚干涉——劈尖干涉牛顿环 409
18.1.7 迈克耳逊干涉仪 415
18.2 习题 416
第19章 光的衍射 430
19.1 内容概要 430
19.1.1 光的衍射原理 430
19.1.2 衍射分类 431
19.1.3 单缝夫琅禾费衍射 432
19.1.4 圆孔夫琅禾费衍射与光学仪器的分辨本领 438
19.1.5 光栅衍射 440
19.1.6 光栅光谱 447
19.1.7 X射线衍射 450
19.2 习题 452
第20章 光的偏振 458
20.1 内容概要 459
20.1.1 光的偏振状态 459
20.1.2 偏振度 460
20.1.3 椭圆偏振光和圆偏振光 460
20.1.4 线偏振光的获得与检验 461
20.1.5 马吕斯定律 461
20.1.6 反射和折射时光的偏振 463
20.1.7 双折射现象 463
20.1.8 偏振器件 464
20.2 习题 467
大学物理自测（十） 振动与波动 474
大学物理自测（十）参考答案 477
大学物理自测（十一） 光学干涉、衍射、偏振 481
大学物理自测（十一）参考答案 484
第5篇 量子物理学基础 491
第21章 早期量子理论 491
21.1 内容概要 491
21.1.1 黑体辐射和普朗克的能量子假说 491
21.1.2 光电效应和爱因斯坦的光量子论 494
21.1.3 康普顿效应 496
21.1.4 玻尔的量子假设 498
21.2 习题 501
第22章 波粒二象性 508
22.1 内容概要 508
22.1.1 实物粒子的波动性 508
22.1.2 波函数及统计解释 511
22.1.3 不确定关系 512
22.2 习题 513
第23章 薛定谔方程及应用 519
23.1 内容概要 519
23.1.1 薛定谔方程 519
23.1.2 无限深方势阱中的粒子 521
23.1.3 势垒贯穿 522
23.2 习题 523
第24章 原子中的电子 526
24.1 内容概要 526
24.1.1 氢原子 526
24.1.2 史特恩-盖拉赫实验及电子自旋概念 528
24.1.3 原子核外电子的排布 529
24.1.4 激光 530
24.2 习题 532
第25章 固体中的电子 535
25.1 内容概要 535
25.1.1 自由电子 535
25.1.2 费米能级、费米能量、费米速度和费米温度 536
25.1.3 能带、导体和绝缘体 536
25.1.4 半导体 537
25.1.5 PN结 538
25.2 习题 539
大学物理自测（十二） 量子物理学基础 541
大学物理自测（十二）参考答案 544
参考文献 549