绪论 1
第1篇 力学与相对论 9
第1章 质点运动学 9
1.1 参照系 坐标系 质点 9
1.2 质点运动的描述 10
1.3 切向加速度和法向加速度 15
1.4 几种典型的质点运动 18
1.5 相对运动 23
思考题 25
习题 25
第2章 质点力学的运动定律守恒定律 28
2.1 质点力学的基本定律 29
2.2 动量 动量守恒定律 41
2.3 功 动能 势能 机械能守恒定律 49
2.4 角动量 角动量守恒定律 61
2.5 刚体定轴转动 66
思考题 80
习题 82
混沌——决定论的混乱 90
对称性 守恒定律 96
第3章 狭义相对论 99
3.1 经典力学的相对性原理与时空观 100
3.2 狭义相对论的基本原理 102
3.3 狭义相对论的时空观 103
3.4 洛仑兹变换速度变换 107
3.5 相对论动力学 112
3.6 相对论中的动量－能量变换力的变换 116
3.7 广义相对论简介 118
思考题 122
习题 123
第2篇 振动 波动与光学 126
第4章 振动 126
4.1 简谐振动及其描述 126
4.2 简谐振动的动力学方程 129
4.3 简谐振动的能量 133
4.4 简谐振动的合成 135
4.5 阻尼振动 受迫振动 共振 141
4.6 频谱分析 145
思考题 147
习题 148
第5章 波动 151
5.1 波的产生和传播 151
5.2 平面简谐波的波函数 155
5.3 波的能量与能流 声压与声强 160
5.4 波的衍射现象 惠更斯原理 165
5.5 波的叠加与干涉 驻波 167
5.6 多普勒效应 174
思考题 177
习题 178
波包 孤波 181
第6章 光的干涉 183
6.1 光的相干性 杨氏双缝干涉实验 183
6.2 光源对干涉条纹的影响 187
6.3 光程与光程差 190
6.4 薄膜干涉 192
6.5 迈克尔逊干涉仪 198
思考题 199
习题 200
第7章 光的衍射 202
7.1 光的衍射现象 惠更斯－菲涅耳原理 203
7.2 夫琅和费单缝衍射 205
7.3 光栅衍射 209
7.4 光学仪器的分辨率 213
7.5 X射线的衍射 布喇格公式 215
思考题 218
习题 219
第8章 光的偏振 221
8.1 光的偏振态 221
8.2 偏振片的起偏和检偏 224
8.3 反射和折射的偏振 226
8.4 光的双折射 228
8.5 偏振光的干涉 233
8.6 人工双折射及其应用 234
8.7 光的吸收、散射与色散 237
思考题 240
习题 241
第9章 几何光学基本原理 243
9.1 几何光学的基本定律 243
9.2 光在球面上的反射和折射 246
9.3 薄透镜 253
9.4 显微镜望远镜照相机 257
思考题 260
习题 261
信息光学 262
第3篇 热 学 267
第10章 气体分子运动论 267
10.1 平衡态与理想气体状态方程 267
10.2 理想气体压强和温度的统计意义 270
10.3 能量按自由度均分原理 理想气体的内能 274
10.4 麦克斯韦速率分布律 277
10.5 玻耳兹曼分布律 283
10.6 气体分子的平均碰撞频率 平均自由程 285
10.7 输运过程 287
10.8 真实气体的范德瓦耳斯方程 291
思考题 293
习题 294
第11章 热力学基本原理 297
11.1 热力学第一定律 298
11.2 热力学第一定律在理想气体等值过程中的应用 301
11.3 热容绝热过程 303
11.4 循环过程和循环效率 309
11.5 热力学第二定律熵 313
思考题 325
习题 326
自组织与耗散结构 329
习题参考答案 333