目錄
前言
第二版前言
第一版前言摘錄
第1篇 力學(xué)
第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)
1.1 參考系 時(shí)間和空間的測(cè)量 4
1.1.1 參考系 坐標(biāo)系 4
1.1.2 時(shí)間的測(cè)量 4
1.1.3 長(zhǎng)度的測(cè)量 5
1.2 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的矢量描述 5
1.2.1 質(zhì)點(diǎn) 5
1.2.2 位矢 運(yùn)動(dòng)方程和軌跡方程 6
1.2.3 速度 加速度 7
1.2.4 自然坐標(biāo)系 切向加速度和法向加速度 11
1.3 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 15
習(xí)題1 16
第2章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)
2.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 20
2.1.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 20
2.1.2 國(guó)際單位制 量綱 21
2.1.3 常見的力 22
2.1.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 24
*2.1.5 非慣性系 慣性力 28
2.2 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 29
2.2.1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理 29
2.2.2 動(dòng)量守恒定律 32
2.3 功、機(jī)械能和機(jī)械能守恒定律 35
2.3.1 功 功率 35
2.3.2 動(dòng)能和質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理 40
2.3.3 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理 42
2.3.4 勢(shì)能和勢(shì)能曲線 43
2.3.5 功能原理 機(jī)械能守恒定律 46
2.4 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律 51
2.4.1 力對(duì)參考點(diǎn)的力矩 51
2.4.2 質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量 52
2.4.3 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理 52
2.4.4 質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量守恒定律 53
2.4.5 質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律 55
習(xí)題2 56
第3章 剛體力學(xué)基礎(chǔ)
3.1 剛體運(yùn)動(dòng)的描述 63
3.1.1 剛體 63
3.1.2 剛體的自由度 63
3.1.3 剛體運(yùn)動(dòng)的幾種形式 63
3.1.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述 64
3.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 角動(dòng)量守恒定律 65
3.2.1 力矩 65
3.2.2 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 66
3.2.3 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量和角動(dòng)量定理 71
3.2.4 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量守恒定律 71
3.3 剛體的能量 73
3.3.1 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能和動(dòng)能定理 73
3.3.2 剛體的重力勢(shì)能 75
3.4 陀螺的運(yùn)動(dòng) 進(jìn)動(dòng) 77
3.4.1 不受外力矩作用的陀螺 77
3.4.2 陀螺的進(jìn)動(dòng) 78
習(xí)題3 80
第4章 狹義相對(duì)論
4.1 愛因斯坦的兩個(gè)基本假設(shè) 85
4.1.1 伽利略相對(duì)性原理和牛頓力學(xué)的時(shí)空觀 85
4.1.2 邁克耳孫- 莫雷實(shí)驗(yàn)的零結(jié)果 88
4.1.3 愛因斯坦的兩個(gè)基本假設(shè) 90
4.2 愛因斯坦的時(shí)空觀 90
4.2.1 同時(shí)性的相對(duì)性 91
4.2.2 時(shí)間延緩 92
4.2.3 長(zhǎng)度收縮 94
4.3 洛倫茲坐標(biāo)變換和速度變換 98
4.3.1 洛倫茲坐標(biāo)變換 98
4.3.2 洛倫茲速度變換 101
4.4 幾個(gè)經(jīng)典佯謬 103
4.4.1 因果關(guān)系 103
4.4.2 孿生子佯謬 104
4.5 相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 105
4.5.1 相對(duì)論質(zhì)量和動(dòng)量 105
4.5.2 相對(duì)論能量 107
習(xí)題4 111
第2篇 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波
第5章 機(jī)械振動(dòng)
5.1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 116
5.1.1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征及其運(yùn)動(dòng)方程 116
5.1.2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方程中的三個(gè)基本物理量 117
5.2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量表示法 119
5.2.1 旋轉(zhuǎn)矢量表示法 119
5.2.2 旋轉(zhuǎn)矢量圖的應(yīng)用 120
5.3 單擺和復(fù)擺 122
5.3.1 單擺 122
5.3.2 復(fù)擺 123
5.4 振動(dòng)的能量 124
5.5 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成 126
5.5.1 同方向、同頻率的兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成 126
5.5.2 同方向、不同頻率的兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成拍 128
*5.5.3 相互垂直的兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的合成 130
5.6 阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng) 共振 132
5.6.1 阻尼振動(dòng) 132
5.6.2 受迫振動(dòng) 共振 133
習(xí)題5 136
第6章 機(jī)械波
6.1 機(jī)械波的產(chǎn)生、傳播和描述 140
6.1.1 機(jī)械波的形成 140
6.1.2 橫波與縱波 140
6.1.3 波的幾何描述 141
6.1.4 波速 波長(zhǎng) 周期(頻率) 142
6.2 平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù) 143
6.2.1 平面簡(jiǎn)諧波波函數(shù)的建立和意義 143
*6.2.2 波動(dòng)方程 146
6.3 波的能量 148
6.3.1 波動(dòng)能量的傳播 148
6.3.2 能流和能流密度 150
6.3.3 波能量的吸收 151
6.4 惠更斯原理波的衍射、反射和折射 152
6.4.1 惠更斯原理 152
6.4.2 波的衍射 152
6.4.3 波的反射和折射 153
6.5 波的干涉 155
6.5.1 波的疊加原理 155
6.5.2 波的干涉條件和公式 155
6.6 駐波 158
6.6.1 駐波的產(chǎn)生 158
6.6.2 駐波方程 159
6.6.3 駐波的能量 161
6.6.4 半波損失 161
6.6.5 振動(dòng)的簡(jiǎn)正模式 162
6.7 多普勒效應(yīng) 163
6.7.1 波源靜止，觀察者以u(píng)R相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng) 164
6.7.2 觀測(cè)者靜止，波源以u(píng)S相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng) 165
6.7.3 波源以u(píng)S運(yùn)動(dòng)，觀測(cè)者以u(píng)R運(yùn)動(dòng)(相向?yàn)檎? 166
*6.8 聲波 超聲波 次聲波 167
6.8.1 音量、音調(diào)和音色 167
6.8.2 聲壓 168
6.8.3 次聲波 169
6.8.4 超聲波 169
習(xí)題6 171
第3篇 熱學(xué)
第7章 氣體動(dòng)理論
7.1 熱力學(xué)系統(tǒng) 平衡態(tài) 狀態(tài)參量 178
7.1.1 熱力學(xué)系統(tǒng) 178
7.1.2 平衡態(tài) 178
7.1.3 狀態(tài)參量 179
7.2 理想氣體狀態(tài)方程 180
7.3 理想氣體的壓強(qiáng) 183
7.3.1 理想氣體的微觀模型 183
7.3.2 平衡狀態(tài)氣體的統(tǒng)計(jì)假設(shè) 183
7.3.3 理想氣體的壓強(qiáng)公式 184
7.4 理想氣體的溫度公式 186
7.5 能量均分定理 理想氣體內(nèi)能 187
7.5.1 自由度 188
7.5.2 能量均分定理 189
7.5.3 理想氣體的內(nèi)能 189
7.6 麥克斯韋速率分布律 191
7.6.1 速率分布和分布函數(shù) 191
7.6.2 理想氣體分子的麥克斯韋速率分布律 192
7.6.3 三種速率 193
7.6.4 麥克斯韋速率分布的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 194
7.7 玻爾茲曼分布 196
7.7.1 玻爾茲曼分布律 196
7.7.2 重力場(chǎng)中微粒按高度的分布 197
7.8 氣體分子的平均自由程和碰撞頻率 197
7.9 氣體的內(nèi)遷移現(xiàn)象 200
7.9.1 內(nèi)摩擦現(xiàn)象 200
7.9.2 熱傳導(dǎo)現(xiàn)象 202
7.9.3 擴(kuò)散現(xiàn)象 203
7.10 真實(shí)氣體 范德瓦耳斯方程 203
7.10.1 真實(shí)氣體 203
7.10.2 范德瓦耳斯方程 205
習(xí)題7 207
第8章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
8.1 準(zhǔn)靜態(tài)過程 功 熱量 211
8.1.1 準(zhǔn)靜態(tài)過程 211
8.1.2 準(zhǔn)靜態(tài)過程壓力的功 211
8.1.3 熱量和熱容量 212
8.2 熱力學(xué)第一定律 213
8.2.1 內(nèi)能 213
8.2.2 熱力學(xué)第一定律的表述 213
8.3 熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體等值過程的應(yīng)用 215
8.3.1 等體過程 215
8.3.2 等壓過程 216
8.3.3 等溫過程 217
8.4 絕熱過程 *多方過程 219
8.4.1 熱力學(xué)第一定律在絕熱過程中的應(yīng)用 219
8.4.2 絕熱方程 219
8.4.3 絕熱線和等溫線的比較 221
*8.4.4 多方過程 222
8.5 循環(huán)過程 卡諾循環(huán) 224
8.5.1 循環(huán)過程 224
8.5.2 熱機(jī)和熱機(jī)循環(huán) 225
8.5.3 制冷機(jī)和制冷系數(shù) 226
8.5.4 卡諾循環(huán) 228
8.6 熱力學(xué)第二定律 卡諾定理 231
8.6.1 可逆過程與不可逆過程 232
8.6.2 熱力學(xué)第二定律 233
8.6.3 卡諾定理 234
8.7 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義和熵的概念 235
8.7.1 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義 235
8.7.2 熵和熵增加原理 236
8.7.3 熵的熱力學(xué)表示 238
8.7.4 熵的計(jì)算 239
習(xí)題8 241
參考答案
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 希臘字母表 252
附錄2 常用天文量 253
附錄3 基本物理常量 254
附錄4 常用物理量單位 255
名詞索引