目录 1
第1章 绪论 1
1-1 物理学的范畴 1
1-2 物理学与工程技术 2
1-3 物理量与测量单位 3
1-4 量纲 6
1-5 科学记数法 7
思考题 8
习题 8
第2章 质点运动学 9
2-1 机械运动 9
2-2 速度 10
2-3 加速度 11
2-4 相对运动 15
本章摘要 16
习题 17
思考题 17
第3章 动量·动量守恒定律 20
3-1 牛顿第一定律与惯性系 20
3-2 质量·动量和动量守恒定律 21
3-3 力·质点系的动量守恒条件 23
3-4 冲量·动量定理 26
3-5 牛顿定律的实际应用 28
3-6 非惯性系 32
思考题 33
本章摘要 33
习题 34
第4章 能量·能量守恒定律 38
4-1 动能和功 38
4-2 势能 40
4-3 能量守恒定律 43
4-4 一维势能曲线 45
本章摘要 47
习题 48
思考题 48
第5章 角动量·角动量守恒定律 51
5-1 角动量 51
5-2 角动量守恒定律 53
5-3 对称性与守恒律 55
本章摘要 58
思考题 58
习题 59
6-1 刚体的运动 61
第6章 刚体力学 61
6-2 刚体的质心运动 63
6-3 刚体的定轴转动 65
6-4 刚体的平面平行运动 75
6-5 回转效应 77
本章摘要 79
思考题 80
习题 80
7-1 开普勒行星运动定律 85
第7章 万有引力 85
7-2 万有引力定律 86
7-3 惯性质量和引力质量 89
7-4 引力势能 90
本章摘要 91
思考题 92
习题 92
第8章 相对论 94
8-1 牛顿力学的时空观 94
8-2 牛顿力学的困难·爱因斯坦两个基本假设 96
8-3 洛伦兹坐标变换 98
8-4 相对论的时空观 99
8-5 相对论的速度变换 102
8-6 相对论的质量和动量·运动方程 104
8-7 相对论动能 105
8-8 质能关系 106
8-9 相对论能量和动量的关系 108
8-10 广义相对论简介 109
本章摘要 113
思考题 114
习题 114
第9章 机械振动 117
9-1 简谐振动 117
9-2 自由简谐振动 120
9-3 自由简谐振动的能量 123
9-4 阻尼振动·受迫振动·共振 125
9-5 简谐振动的合成 127
本章摘要 131
思考题 132
习题 133
第10章 机械波 137
10-1 机械波的产生和传播 137
10-2 平面简谐波的余弦表达式 141
10-3 机械波的能量和能流 144
10-4 波的干涉 146
10-5 驻波 148
10-6 多普勒效应 151
本章摘要 153
思考题 154
习题 154
第11章 气体动理论 158
11-1 平衡态·状态参量·理想气体 158
11-2 理想气体的压强和温度 159
11-3 能量均分定理·理想气体的热力学能 163
11-4 麦克斯韦速率分布律 165
11-5 玻尔兹曼分布律 170
11-6 气体分子的碰撞频率和平均自由程 171
11-7 气体的输运现象 172
11-8 范德瓦耳斯方程 174
本章摘要 175
思考题 176
习题 177
第12章 热力学基础 180
12-1 热力学第一定律 180
12-2 热容量 183
12-3 热力学第一定律在理想气体准静态过程中的应用 185
12-4 循环过程·卡诺循环 190
12-5 热力学第二定律 193
12-6 熵·熵增加原理 197
12-7 热力学第二定律的统计意义 201
本章摘要 204
思考题 205
习题 206
第13章 静电场 211
13-1 电荷 211
13-2 库仑定律 212
13-3 电场·电场强度 215
13-4 高斯定理 221
13-5 利用高斯定理计算电场 223
13-6 电势 226
13-7 电势梯度 231
思考题 233
本章摘要 233
习题 235
第14章 静电场中的导体和电介质 239
14-1 导体的静电平衡 239
14-2 外电场中的导体 241
14-3 电容 244
14-4 电介质的极化 247
14-5 面束缚电荷和体束缚电荷 249
14-6 电介质中的静电场 250
14-7 电场的能量 254
本章摘要 255
思考题 257
习题 258
第15章 电流和磁场 262
15-1 电流 262
15-2 电动势 263
15-3 磁力 264
15-4 磁场 265
15-5 运动电荷的场 266
15-6 毕奥－萨伐尔定律 267
15-7 磁场的高斯定理·安培环路定理 270
15-8 洛伦兹力 274
15-9 安培定律 275
15-10 相对论磁学 276
15-11 均匀磁场对载流线圈的作用 280
本章摘要 282
思考题 284
习题 285
第16章 物质中的磁场 291
16-1 磁介质的磁化 291
16-2 磁场强度 291
16-3 顺磁性与抗磁性 294
16-4 铁磁性 296
本章摘要 299
思考题 300
习题 301
17-1 法拉第实验 303
第17章 电磁感应 303
17-2 法拉第定律与楞次定律 305
17-3 动生电动势 306
17-4 发电机和电动机的原理 308
17-5 感生电动势 310
17-6 涡电流 313
17-7 自感现象 315
17-8 LR电路 317
17-9 互感 318
17-10 磁场的能量 320
本章摘要 321
思考题 322
习题 324
第18章 麦克斯韦方程·电磁波 328
18-1 位移电流 328
18-2 麦克斯韦方程 331
18-3 电磁波 332
18-4 电磁波谱 337
本章摘要 338
思考题 338
习题 339
第19章 带电粒子在电场和磁场中的运动 341
19-1 带电粒子在均匀磁场中的运动 341
19-2 运动的带电粒子在电场和磁场中的偏转 342
19-3 电子比荷的测定 344
19-4 带电粒子加速器 346
19-5 霍尔效应 349
本章摘要 350
思考题 351
习题 352
第20章 光的干涉 354
20-1 光的本性 354
20 2 光的相干性 354
20-3 杨氏双缝实验 356
20-5 光程和光程差 358
20-4 洛埃镜实验·半波损失 358
20-6 薄膜干涉 360
20-7 干涉现象的应用 366
20-8 迈克尔孙干涉仪 369
本章摘要 370
思考题 371
习题 372
21-1 光的衍射现象·惠更斯－菲涅尔原理 375
第21章 光的衍射 375
21-2 夫琅禾费单缝衍射 376
21-3 夫琅禾费圆孔衍射·光学仪器的分辨本领 379
21-4 衍射光栅·光栅光谱 381
21-5 X射线衍射 386
21-6 全息照相原理 387
本章摘要 390
思考题 391
习题 391
22-1 光的五种偏振态 394
第22章 光的偏振 394
22-2 偏振光的产生和检验 395
22-3 偏振光的干涉及应用 401
22-4 旋光现象 404
本章摘要 404
思考题 405
习题 405
第23章 量子光学基础 408
23-1 黑体辐射·普朗克的能量子假说 408
23-2 光电效应·爱因斯坦光子理论 412
23-3 康普顿效应 414
23-4 光的波粒二象性 416
23-5 激光 417
本章摘要 422
思考题 422
习题 423
第24章 原子的玻尔理论 424
24-1 原子模型 424
24-2 氢原子光谱的规律性 426
24-3 玻尔氢原子理论 427
本章摘要 431
思考题 431
习题 432
第25章 量子力学基础 433
25-1 德布罗意波 433
25-2 不确定性原理 435
25-3 薛定谔方程 438
25-4 波函数的意义 440
25-5 能量的量子化 441
25-6 势垒和隧道效应 444
25-7 电子显微镜和扫描隧道显微镜 445
25-8 原子中电子的状态 447
本章摘要 450
思考题 450
习题 451
26-1 晶体结合的类型 453
第26章 凝聚态物理 453
26-2 固体的能带理论 454
26-3 导体·绝缘体·半导体 456
26-4 半导体的导电性 457
26-5 半导体元件和器件 460
26-6 超导电性 462
26-7 超流性 465
本章摘要 466
思考题 467
习题 467
第27章 核物理和粒子物理简介 469
27-1 原子核的组成和特征 469
27-2 原子核的模型 471
27-3 核力 471
27-4 放射性衰变及其应用 473
27-5 核裂变与核动力反应堆 475
27-6 核聚变与受控热核反应 476
27-7 粒子的性质和分类 477
27-8 粒子和反粒子 479
本章摘要 480
思考题 480
习题 481
第28章 天体和宇宙 482
28-1 恒星 482
28-2 白矮星和中子星 484
28-3 新星和超新星 485
本章摘要 486
28-4 现代宇宙论 486
思考题 487
附录Ⅰ 矢量知识 488
附录Ⅱ 基本物理常量表 491
附录Ⅲ 太阳、地球与月球的数据 492
附录Ⅳ 诺贝尔奖及诺贝尔物理学奖获得者 493
主要参考书目 500
习题答案 501