第一编 分析力学 1
1.力学的变分原理 1
1.1 广义坐标、广义力和运动方程 1
1.2 变分法初步 3
1.3 最小作用原理 7
1.4 力学系统的拉格朗日函数 9
习题 15
2.运动方程的积分 17
2.1 哈密顿函数守恒 17
2.2 动量守恒 19
2.3 角动量守恒 22
2.4 质心坐标系 25
习题 29
3.中心力场 31
3.1 一维运动 31
3.2 二体问题 33
3.3 中心力场中的运动 34
3.4 开普勒三定律 36
3.5 弹性碰撞 41
3.6 卢瑟福散射 46
习题 52
4.微幅振动的理论 53
4.1 一维微幅振动 54
4.2 二维微幅振动 57
4.3 多自由度体系的微幅振动 64
4.4 简正振动 66
习题 70
5.刚体力学 73
5.1 角速度 73
5.2 用欧勒角及其微商表示的角速度分量 75
5.3 惯性张量 78
5.4 刚体的动能与拉格朗日函数 82
5.5 动量定理与动量矩定理 86
5.6 欧拉动力学方程 89
习题 94
6.哈密顿动力学 98
6.1 勒让德变换 98
6.2 哈密顿正则方程 102
习题 106
7.稳定电磁场 108
7.1 稳定电磁场的微分方程 108
第二编 电动力学 108
7.2 介质的电磁性质 119
7.3 电磁场的边界条件 128
7.4 唯一性定理电像法 135
7.5 分离变量法 140
7.6 磁标势法 144
7.7 电多极矩与磁多极矩 147
习题 154
8.变化电磁场 158
8.1 麦克斯韦方程组的建立 158
8.2 电磁场的能量守恒和转化定律 162
8.3 电磁场的动量守恒定律 167
8.4 电磁场的角动量守恒定律 172
习题 174
9.电磁波的传播 177
9.1 在不导电介质中传播的平面电磁波 177
9.2 单色平面电磁波在介质交界面上的反射与折射 184
9.3 在导电介质(或导体)中传播的平面单色电磁波 189
9.4 空腔谐振器 193
习题 198
10.1 推迟势 200
10.电磁波的辐射 200
10.2 电偶极辐射 206
10.3 作加速运动的带电粒子的辐射场 214
习题 218
11.特殊相对论 221
11.1 引言 221
11.2 特殊相对论的基本原理 222
11.3 张量分析简介 227
11.4 相对论力学 233
11.5 相对论电动力学 242
习题 250
第三编 量子力学 252
12.微观粒子的运动描述 252
12.1 波粒二象性 252
12.2 微观粒子的状态描写——波函数 255
12.3 微观粒子的运动规律——薛定谔方程 257
12.4 粒子流密度与粒子数守恒定律 260
习题 262
13.定态问题 264
13.1 定态方程 264
13.2 一维无限深势阱 266
13.3 一维矩形位阱 269
13.4 方势垒的穿透 275
13.5 自由转子 278
13.6 三维中心场 283
13.7 球形势阱中的粒子 285
13.8 库仑场中的粒子与氢原子 289
13.9 三维各向同性的谐振子场 297
习题 303
14.量子力学的基本原理 307
14.1 力学量谱假设 308
14.2 角动量谱 310
14.3 算符的一般性质 315
14.4 力学量算符与本征函数 320
14.5 力学量的测量几率假设 325
14.6 几个力学量同时有确定值的条件与测不准关系 329
14.7 运动积分 334
习题 338
15.矩阵力学 341
15.1 量子力学的矩阵表述 341
15.2 自旋矩阵 348
15.3 总角动量 355
15.4 哈密顿算符的修正 360
习题 361
16.定态近似方法 364
16.1 非简并态微扰论 364
16.2 二能级接近的情形 368
16.3 简并态微扰论 370
16.4 均匀电场引起的能级分裂 373
16.5 均匀磁场引起的能级分裂 377
16.6 变分法 381
习题 385
17.1 量子跃迁理论 387
17.量子跃迁理论 387
17.2 量子跃迁的微扰理论 390
17.3 几种典型情况下的跃迁速率 391
17.4 光的吸收与辐射 395
17.5 选择定则 401
17.6 应用量子跃迁理论处理散射问题 404
21.3 吸附平衡 408
习题 412
18.全同粒子 413
18.1 全同粒子的特性玻色子和费米子 413
18.2 全同粒子体系的波函数泡利不相容原理 415
习题 418
19.近独立子系系统的统计分布规律 420
第四编 统计力学 420
19.1 系统的微观状态数粒子数按能级的分布与最可几分布 421
19.2 近独立子系系统的最可几分布 425
19.3 体系的最可几分布与平衡态 432
19.4 熵的统计意义 435
19.5 未定乘子α、β的物理意义及统计热力学的关系式 437
19.6 半经典分布到经典麦玻分布的过渡 442
习题 446
20.1 单原子分子理想气体的宏观量 449
20.近独立子系系统的统计理论及其应用 449
20.2 麦克斯韦速度分布律 454
20.3 能量均分定理及其应用 457
20.4 晶体的比热理论 466
20.5 巨配分函数 474
20.6 费米气体 476
20.7 费米气体的顺磁性 486
20.8 光子气与声子气 489
习题 495
21.1 混合理想气体的平衡 501
21.化学平衡体系的统计表达 501
21.2 固相和气相的平衡 505
21.4 化学反应平衡条件的统计推导 511
21.5 平衡常数 515
21.6 比速常数 517
习题 522
22.吉布斯的统计系综方法 524
22.1 系统相空间与统计系综 524
22.2 微正则系综 527
22.3 正则系综 530
22.4 巨正则系综 535
22.5 巨正则分布的应用 539
习题 543
23.涨落理论 545
23.1 涨落的意义和度量 545
23.2 正则系综和巨正则系综的相对涨落 547
23.3 涨落的准热力学理论与临界乳光现象 550
习题 555
附录一 ?算子 557
附录二 常用的积分公式 560