第一章 绪论 1
1.1 什么是物理学 1
1.2 物理量 4
1.3 物理学中的近似 9
1.4 矢量 10
1.5 正交坐标系 14
习题 18
参考文献 19
第一部分 力学 25
第二章 运动学 25
2.1 物体的运动和运动的物体 25
2.2 平动 25
2.3 转动 29
2.4 振动 32
2.5 相平面和相空间 35
2.6 伽利略变换 36
2.7 科里奥利加速度 38
习题 40
参考文献 41
第三章 质点动力学 42
3.1 惯性定律和惯性系 42
3.2 牛顿第二定律和第三定律 43
3.3 力 47
3.4 非惯性系和惯性力 50
3.5 动量和角动量 52
3.6 机械功和机械能 55
习题 58
参考文献 60
第四章 引力 61
4.1 引力定律 61
4.2 引力势能 67
4.3 引力质量 引力红移 引力塌缩 72
4.4 开普勒问题和散射 78
4.5 引力场 83
习题 88
参考文献 89
第五章 质点系动力学 91
5.1 质心和质心系 91
5.2 变质量系 96
5.3 碰撞 97
5.4 流体运动 105
5.5 对称性和守恒律 107
习题 108
参考文献 110
第六章 刚体动力学 112
6.1 转动惯量 112
6.2 转动动力学 115
6.3 角动量的进动 118
6.4 刚体的平衡和稳定性 119
习题 122
参考文献 123
第七章 振动 124
7.1 简谐振动 124
7.2 耦合振动 128
7.3 阻尼振动 131
7.4 非线性振动 132
7.5 受迫阻尼振动 134
习题 138
参考文献 139
第八章 波 140
8.1 波及其分类 140
8.2 波动方程 141
8.3 简谐波及其叠加 144
8.4 干涉和衍射 151
8.5 色散和波包 154
8.6 多普勒效应 155
8.7 孤立波 157
习题 157
参考文献 159
第九章 相对论力学 160
9.1 伽利略变换 160
9.2 洛伦兹变换 164
9.3 空时图和孪生子佯谬 170
9.4 相对论运动学 173
9.5 相对论动力学 175
习题 181
参考文献 183
第二部分 热物理 188
第十章 温度 188
10.1 平衡态 188
10.2 热平衡和温度 190
10.3 经验温标 190
10.4 物态方程 192
习题 195
参考文献 196
第十一章 热力学第一定律 197
11.1 功和内能 197
11.2 热和热力学第一定律 199
11.3 热容和比热容 200
11.4 气体的自由膨胀和内能 203
11. 5绝热方程 205
11.6 卡诺循环 206
习题 207
参考文献 210
第十二章 热力学第二定律 211
12.1 热力学第二定律 211
12.2 卡诺定理热力学温标 212
12.3 熵和熵原理 214
12.4 热力学势 219
12.5 相对论热力学 223
12.6 黑洞热力学 225
习题 227
参考文献 228
第十三章 理想气体的微观模型 230
13.1 理想气体 230
13.2 平衡分布 233
13.3 能量均分定理 236
13.4 泻流 237
13.5 输运现象 239
习题 245
参考文献 246
第十四章 相变 247
14.1 范德瓦耳斯方程 247
14.2 相和相图 249
14.3 克拉珀龙方程 250
14.4 高级相变 253
14.5 现代相变理论中的一些概念 255
习题 257
参考文献 259
第三部分 电磁学 263
第十五章 静电场 263
15.1 电荷和库仑定律 263
15.2 静电场 266
15.3 高斯定律 272
15.4 电势 277
15.5 电势能 280
习题 284
参考文献 286
第十六章 导体和电介质 287
16.1 静电场中的均匀导体 287
16.2 电容 289
16.3 电导率和欧姆定律 292
16.4 电介质 294
16.5 电矢量 296
习题 299
参考文献 301
第十七章 磁场 302
17.1 磁场 302
17.2 磁高斯定律和安培环路定律 307
17.3 磁力 309
17.4 霍尔效应 315
习题 317
参考文献 318
第十八章 电磁感应 319
18.1 法拉第电磁感应定律 319
18.2 动生电动势 322
18.3 电感 324
18.4 E和B的相对性 329
习题 331
参考文献 333
第十九章 物质的磁性 334
19.1 微观粒子的磁偶极矩 334
19.2 磁矢量 339
19.3 宏观物体的磁性 342
19.4 地球的磁性 346
习题 347
参考文献 348
第二十章 麦克斯韦方程组 349
20.1 准方程和磁单极子 349
20.2 位移电流和感应磁场 351
20.3 麦克斯韦方程组的微分形式 356
20.4 能流和场动量密度 357
习题 359
参考文献 360
第二十一章 电磁波 361
21.1 波动方程 361
21.2 行波 362
21.3 辐射 365
21.4 晶体衍射 367
21.5 驻波和态密度 368
习题 369
参考文献 370
第四部分 近代物理基础 373
第二十二章 能量量子化 373
22.1 黑体辐射 373
22.2 光电效应 376
22.3 康普顿效应 379
22.4 线状谱原子中的能量量子化 380
习题 385
参考文献 385
第二十三章 物质的波动性质 387
23.1 物质波 387
23.2 戴维孙-革末实验 388
23.3 电子双缝实验 389
23.4 不确定关系 390
习题 393
参考文献 393
第二十四章 薛定谔方程 394
24.1 波函数 394
24.2 薛定谔方程 394
24.3 一维势阱 397
24.4 势垒 398
24.5 简谐振子 402
习题 405
参考文献 406
第二十五章 原子 407
25.1 氢原子 407
25.2 能级和跃迁 408
25.3 概率密度 411
25.4 轨道角动量和自旋 413
25.5 多电子原子 416
25.6 激光 417
257 X射线 419
习题 421
参考文献 422
第二十六章 分子和团簇 423
26.1 原子轨道 423
26.2 分子轨道 426
26.3 离子键 429
26.4 分子振动和转动 431
26.5 生物大分子 432
26.6 团簇 436
习题 437
参考文献 438
第二十七章 费米统计和玻色统计 439
27.1 费米子和玻色子 439
27.2 费米-狄拉克分布 441
27.3 玻色-爱因斯坦分布光子气 442
27.4 玻色-爱因斯坦凝聚 443
27.5 固体的热容 445
习题 449
参考文献 450
第二十八章 凝聚态物质 451
28.1 凝聚态物质中的空间序 451
28.2 豪斯多夫维数和分形 454
28.3 晶体中的键 455
28.4 金属自由电子模型 458
28.5 能带 459
习题 460
参考文献 461
第二十九章 核物理 463
29.1 原子核 463
29.2 核力和核模型 466
29.3 放射性衰变 469
29.4 穆斯堡尔效应 474
29.5 裂变和聚变 475
习题 481
参考文献 483
第三十章 轻子和夸克 484
30.1 粒子及其分类 484
30.2 相互作用 488
30.3 守恒定律 491
30.4 夸克 493
30.5 CPT定理 494
习题 497
参考文献 499
第三十一章 天体物理 501
31.1 星体演化和结构 501
31.2 白矮星 502
31.3 中子星和脉冲星 504
31.4 类星体 506
31.5 黑洞和原始黑洞 507
习题 510
参考文献 511
第三十二章 物理宇宙学 512
32.1 基本事实和宇宙学原理 512
32.2 基本概念 515
32.3 弯曲时空和度规 518
32.4 引力场方程 521
32.5 标准宇宙模型的动力学 524
32.6 宇宙学的进展 527
习题 528
参考文献 528
附录 533
A 常用物理常量 533
B 单摆和雅可比椭圆函数 536
C 临界阻尼和过阻尼 538
D 傅里叶级数与频谱 540
E 关于波包的积分结果 543
F 太阳系中的行星 546
G 高斯积分和г函数 547
H 算符？ 549
I 狄拉克δ函数 552
J 黎曼ζ函数 553
K 波函数 554
L 电磁场的相对论变换 556
奇数问题参考答案 560
索引 568