第0章 绪论 1
0.1 什么是物理学 1
0.2 学习物理学的意义 1
0.3 研究物理学的方法 2
0.4 物理学的最高追求 5
第1章 质点运动学 6
1.1 位置矢量和位移 6
1.2 速度和加速度 9
1.3 直线运动 12
1.4 平面曲线运动 13
阅读材料1 全球定位系统和质点运动学 19
本章提要 21
练习题 22
科学家简介 伽利略 24
第2章 质点动力学 25
2.1 牛顿运动定律 25
2.2 动量 动量守恒定律 32
2.3 动能 动能定理 38
2.4 势能 机械能转化及守恒定律 44
阅读材料2 火箭与宇宙速度 50
本章提要 53
练习题 55
科学家简介 牛顿 59
第3章 刚体的定轴转动 60
3.1 刚体定轴转动的运动学 60
3.2 刚体定轴转动的动力学 62
阅读材料3 行星与人造地球卫星 74
本章提要 77
练习题 79
科学家简介 开普勒 82
第4章 气体动理论 83
4.1 理想气体的压强和温度 83
4.2 能均分定理 理想气体的热力学能 88
4.3 麦克斯韦速率分布律 90
4.4 玻耳兹曼分布律 93
4.5 气体分子碰撞和平均自由程 95
阅读材料4 真空的获得 97
本章提要 100
练习题 102
科学家简介 玻耳兹曼 104
第5章 热力学基础 105
5.1 热力学第一定律及其应用 105
5.2 循环过程 卡诺循环 113
5.3 热力学第二定律 117
阅读材料5 低温的获得 119
本章提要 123
练习题 125
科学家简介 克劳修斯 127
第6章 静电场 128
6.1 库仑定律 电场强度 128
6.2 高斯定理 135
6.3 电势 141
6.4 静电场中的导体和电介质 146
6.5 电容器 电场能量 151
阅读材料6 压电效应及其逆效应 156
本章提要 158
练习题 159
科学家简介 库仑 162
第7章 稳恒磁场 163
7.1 磁场 磁感应强度 163
7.2 毕奥—萨伐尔定律 166
7.3 磁场的高斯定理和安培环路定理 168
7.4 磁场对运动电荷和载流导线的作用 173
7.5 介质中的磁场 180
阅读材料7 超导电性 184
本章提要 186
练习题 186
科学家简介 安培 190
第8章 电磁感应 电磁场 191
8.1 电磁感应的基本定律 191
8.2 动生电动势 感生电动势 193
8.3 自感 互感 磁场的能量 196
8.4 电磁场 麦克斯韦方程组 200
阅读材料8 电磁波 203
本章提要 206
练习题 207
科学家简介 麦克斯韦 210
第9章 振动学基础 211
9.1 简谐振动的定义 211
9.2 简谐振动的规律 213
9.3 简谐振动的合成 217
阅读材料9 混沌 221
本章提要 223
练习题 223
科学家简介 惠更斯 227
第10章 波动学基础 228
10.1 机械波的产生及描述 228
10.2 平面简谐波 230
10.3 波的衍射和干涉 235
阅读材料10 超声波简介 242
本章提要 244
练习题 245
科学家简介 多普勒 247
第11章 波动光学 248
11.1 光的本性 光源 248
11.2 光的相干性 光程和光程差 251
11.3 分波阵面干涉 254
11.4 薄膜干涉 258
11.5 光的衍射 264
11.6 光栅衍射 269
11.7 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领 274
11.8 光的偏振现象 276
阅读材料11 全息照相 281
本章提要 283
练习题 286
科学家简介 菲涅耳 291
第12章 狭义相对论 292
12.1 狭义相对论的基本原理 洛伦兹坐标变换 292
12.2 狭义相对论的时空观 295
12.3 相对论动力学 298
阅读材料12 广义相对论 300
本章提要 301
练习题 302
科学家简介 爱因斯坦 304
第13章 量子物理基础 305
13.1 量子论的形成 305
13.2 物质波不确定关系 315
13.3 波函数薛定谔方程 319
阅读材料13 黑洞简介 323
本章提要 325
练习题 326
科学家简介 普朗克 328
附录 329
附录一 国际单位制(SI) 329
附录二 常用物理常量 330
附录三 数学公式 331
附录四 科学家名称 333
参考答案 335