绪论 1
第1部分 力学 4
第1章 质点运动学 4
1.1位移和路程 4
1.2速度和速率 7
1.3加速度 10
1.4切向加速度和法向加速度 12
1.5运动叠加原理 相对运动 15
1.6用积分法求速度和位矢 17
习题1 19
第2章 质点动力学 21
2.1牛顿运动定律 21
2.2常见力和物体的受力分析 25
2.3牛顿运动定律的应用 28
习题2 30
第3章 功和能 34
3.1功 34
3.2动能定理 36
3.3势能定理 38
3.4机械能守恒定律 41
习题3 46
第4章 冲量和动量 48
4.1冲量和动量 动量守恒定律 48
4.2碰撞 51
4.3经典力学的适用范围和火箭飞行原理 53
习题4 54
第5章 刚体的定轴转动 56
5.1刚体运动的基本形式和定轴转动 56
5.2转动定律 57
5.3质心 平行轴定理 61
5.4转动能定理 62
5.5角动量 64
5.6开普勒定律 67
习题5 71
第2部分 机械振动和机械波 73
第6章 机械振动 73
6.1简谐振动 73
6.2相位和旋转矢量 77
6.3阻尼振动 79
6.4谐振动的叠加 81
习题6 86
第7章 机械波 88
7.1谐波函数 88
7.2谐波能量 91
7.3平面波和球面波 惠更斯原理 94
7.4波的叠加与干涉 97
7.5驻波 99
7.6声波 多普勒效应 102
习题7 104
第3部分 热力学与统计物理学 107
第8章 热力学基本原理 107
8.1理想气体状态方程 107
8.2系统压力的功 110
8.3热力学能 热力学第一定律 112
8.4理想气体的摩尔热容 113
8.5绝热过程 114
8.6卡诺循环 116
8.7热力学第二定律 119
8.8卡诺定理 120
8.9熵增原理 121
8.10物态方程和热力学系数 124
习题8 126
第9章 统计物理学基本原理 128
9.1玻尔兹曼分布 128
9.2正则系综 131
9.3近独立粒子系统 134
9.4理想气体的热力学函数 135
9.5麦克斯韦气体分子速率分布律 136
9.6温度公式和压强公式 140
9.7能量均分定理 141
9.8气体的内迁移 143
习题9 145
第4部分 波动光学 147
第10章 波动光学 147
10.1光波干涉的基本概念 147
10.2劈尖牛顿环和薄膜 150
10.3单缝衍射 153
10.4光学仪器的分辨率 157
10.5双缝干涉 158
10.6光栅 160
10.7光的偏振 163
习题10 165
第5部分 电磁学 168
第11章 静电场 168
11.1电现象的基本概念 168
11.2库仑定律 169
11.3静电场 172
11.4静电场高斯定理 177
11.5电势 181
11.6电场强度与电势的微分关系 185
11.7静电场中的金属导体 187
11.8逸出电势 接触电势差 192
11.9电容 194
11.10电介质 196
11.11电场能量 200
习题11 201
第12章 稳恒电流 204
12.1电流和电阻 204
12.2焦耳定律 206
12.3电动势 207
12.4电容器的充放电 210
12.5温差电动势 212
12.6经典金属电子论 215
习题12 217
第13章 稳恒磁场 219
13.1磁感应强度 219
13.2毕奥-萨伐尔定律 221
13.3磁场高斯定理 226
13.4安培环路定理 227
13.5安培力和磁力矩 230
13.6霍尔效应 234
13.7磁介质 235
习题13 241
第14章 电磁感应和电磁波 244
14.1法拉第电磁感应定律 244
14.2动生电动势 245
14.3感生电动势 248
14.4自感和互感 250
14.5自感电路 252
14.6磁场能量 253
14.7麦克斯韦方程组 255
14.8电磁波 257
习题14 260
第6部分 近代物理学基础 263
第15章 狭义相对论 263
15.1经典力学的内在矛盾 263
15.2狭义相对论的基本原理 267
15.3相对论的时空观 270
15.4相对论速度变换式 274
15.5相对论力学的基本公式 276
习题15 279
第16章 量子力学基本原理 280
16.1黑体辐射 280
16.2光电效应 283
16.3康普顿效应 285
16.4玻尔的氢原子理论 287
16.5德布罗意波 292
16.6薛定谔方程 297
16.7一维定态问题 300
16.8态矢量和力学量算符 306
16.9不确定原理 314
16.10角动量算符 319
16.11电子在原子核库仑场中的运动 322
16.12氢原子 324
16.13表象及其变换 327
16.14电子的自旋 330
习题16 335
第17章 蓬勃发展的物理学 337
17.1半导体物理学 337
17.2超导物理学 343
17.3纳米技术 352
17.4非线性光学 357
17.5广义相对论 363
附录 369
附录A 参考答案 369
附录B 物理学常数 378
附录C 矢量分析 379
参考文献 382