本书共分为五篇。力学篇讲述了经典的质点力学、刚体的运动、简谐振动和机械波、流体的运动规律以及狭义相对论的基础知识。热学篇讲述了气体动理论和热力学基础。电磁学篇讲述了电场、磁场、电磁感应、电磁场理论和电磁波的基本概念及其规律。光学篇讲述了几何光学和波动光学的基本规律。量子物理篇讲述了普朗克能量子假设、波粒二象性、不确定度关系、量子力学对氢原子的应用等。
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目录
前言
绪论 1
第一篇 力学
第1章 质点的运动 5
1.1 质点 参照系 5
1.2 位移 速度 加速度 6
1.3 抛射体运动 运动的合成与分解 13
1.4 圆周运动及其描述 15
1.5 相对运动 19
本章提要 23
思考题 24
习题 25
第2章 牛顿运动定律 28
2.1 牛顿第一定律 惯性参照系 28
2.2 牛顿第二定律 29
2.3 牛顿第三定律 31
2.4 力学中常见的三种力 31
2.5 牛顿运动定律应用举例 33
*2.6 非惯性系中的惯性力 38
*2.7 单位和量纲 40
本章提要 41
思考题 42
习题 42
第3章 动量和动量守恒定律 45
3.1 动量 冲量 动量定理 45
3.2 动量守恒定律 47
3.3 质心 质心运动定理 50
本章提要 52
思考题 52
习题 53
第4章 功和能 55
4.1 功 功率 55
4.2 动能 动能定理 57
4.3 保守力 势能 59
4.4 功能原理 机械能守恒定律 61
4.5 碰撞 64
本章提要 68
思考题 69
习题 69
第5章 刚体的运动 71
5.1 刚体 平动 转动 71
5.2 力矩 转动定律 转动惯量 72
5.3 力矩的功 刚体绕定轴转动的动能定理 77
5.4 角动量 冲量矩 角动量守恒定律 79
本章提要 80
思考题 81
习题 81
第6章 振动 83
6.1 简谐振动 83
6.2 单摆 复摆 88
6.3 阻尼振动 受迫振动 共振 90
6.4 同方向简谐振动的合成 91
*6.5 相互垂直简谐振动的合成 95
本章提要 97
思考题 98
习题 99
第7章 机械波 100
7.1 机械波的产生和传播 100
7.2 平面简谐波的波动方程 103
7.3 波的能量 能流密度 106
7.4 惠更斯原理 波的衍射 108
7.5 波的叠加原理 波的干涉 驻波 109
*7.6 声波 超声波 次声波 111
7.7 多普勒效应 113
本章提要 115
思考题 116
习题 116
第8章 流体的运动 118
8.1 流体中的压强 118
8.2 理想流体的稳定流动 120
8.3 伯努利方程及其应用 122
*8.4 黏滞流体的流动 126
本章提要 128
思考题 129
习题 129
第9章 狭义相对论基础 131
9.1 伽利略变换 力学相对性原理 131
9.2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换 133
9.3 狭义相对论的时空观 137
9.4 狭义相对论动力学基础 140
本章提要 144
思考题 145
习题 146
第二篇 热学
第10章 气体动理论 149
10.1 平衡态 状态参量 149
10.2 热力学第零定律和温度 150
10.3 理想气体状态方程 151
10.4 理想气体的压强公式 153
10.5 理想气体分子的平均平动能与温度的关系 157
10.6 能量按自由度均分定理 理想气体的内能 159
10.7 麦克斯韦速率分布律 161
10.8 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 166
*10.9 范德瓦耳斯方程 168
*10.10 输运现象 170
本章提要 173
思考题 174
习题 175
第11章 热力学基础 177
11.1 内能 功 热量 177
11.2 热力学第一定律 180
11.3 热力学第一定律对理想气体的应用 181
11.4 循环过程 热机效率 卡诺循环 186
11.5 热力学第二定律 189
11.6 可逆过程和不可逆过程 卡诺定理 191
11.7 熵 熵增加原理 192
11.8 熵的微观实质及热力学第二定律的统计意义 196
本章提要 197
思考题 198
习题 199
第三篇 电磁学
第12章 真空中的静电场 203
12.1 电荷 库仑定律 203
12.2 电场 电场强度 206
12.3 电场强度通量 真空中的高斯定理 211
12.4 静电场力的功 电势 216
12.5 等势面 场强与电势的关系 219
12.6 带电粒子在静电场中的运动 221
本章提要 223
思考题 224
习题 225
第13章 静电场中的导体和电介质 228
13.1 静电场中的导体 228
13.2 电容器 231
13.3 电介质的极化 235
13.4 有介质时的高斯定理 237
13.5 电场的能量 239
本章提要 240
思考题 241
习题 242
第14章 稳恒电流 245
14.1 电流强度 电流密度 245
14.2 欧姆定律及其微分形式 247
14.3 电流的功 电功率 焦耳定律 249
14.4 电源 电动势 250
14.5 闭合电路和一段含源电路欧姆定律 251
*14.6 基尔霍夫定律 252
本章提要 254
思考题 255
习题 256
第15章 真空中稳恒电流的磁场 258
15.1 磁的基本现象 安培假说 258
15.2 磁场 磁感应强度 磁通量 259
15.3 毕奥-萨伐尔定律 260
15.4 安培环路定理 263
15.5 带电粒子在外磁场中受到的力及其运动 267
15.6 磁场对载流导线的作用 268
*15.7 霍尔效应 271
本章提要 272
思考题 273
习题 274
第16章 磁介质中的磁场 277
16.1 磁介质的磁化 磁导率 277
16.2 磁化强度矢量 279
16.3 有介质时的安培环路定理 磁场强度 280
16.4 铁磁质及其磁化 282
本章提要 284
思考题 284
习题 285
第17章 电磁感应 287
17.1 电磁感应定律 287
17.2 动生电动势和感生电动势 涡旋电场 289
17.3 自感和互感 291
17.4 暂态过程 294
17.5 磁场的能量 297
本章提要 298
思考题 299
习题 300
第18章 电磁场理论和电磁波 303
18.1 位移电流 全电流定律 303
18.2 麦克斯韦方程组 306
18.3 电磁波 307
18.4 电磁波谱 309
本章提要 311
思考题 311
习题 312
第四篇 光 学
第19章 几何光学基础 315
19.1 几何光学的基本定律 315
19.2 全反射 317
19.3 费马原理 319
19.4 光在平面上的反射和折射 320
19.5 光在球面上的反射和折射 321
19.6 薄透镜 327
19.7 天文观测望远镜 334
本章提要 335
思考题 337
习题 337
第20章 波动光学 338
20.1 相干光 338
20.2 双缝干涉 341
20.3 薄膜干涉 344
20.4 迈克耳孙干涉仪 353
20.5 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 354
20.6 夫琅禾费单缝衍射 355
20.7 光栅衍射 360
20.8 光学仪器的分辨本领 365
20.9 晶体的X 射线衍射 368
20.10 自然光和偏振光 368
20.11 起偏与检偏 马吕斯定律 370
20.12 反射和折射时光的偏振 371
*20.13 光的双折射现象 373
*20.14 全息照相技术 375
本章提要 376
思考题 377
习题 378
第五篇 量子力学基础
第21章 旧量子论 383
21.1 热辐射 普朗克能量子假设 383
21.2 光电效应 爱因斯坦的光子假设 389
21.3 康普顿效应 392
21.4 氢原子光谱 玻尔的氢原子理论 394
本章提要 399
思考题 400
习题 400
第22章 量子力学简介 401
22.1 微观粒子的波粒二象性 不确定度关系 401
22.2 波函数 薛定谔方程 403
22.3 一维无限深势阱 407
22.4 线性谐振子 409
22.5 量子力学对氢原子的应用 410
本章提要 415
思考题 416
习题 416
习题参考答案 418
参考文献 433
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