目錄
前言
緒論 1
第一篇 力學(xué)
第1章 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 5
1.1 質(zhì)點(diǎn) 參照系 5
1.2 位移 速度 加速度 6
1.3 拋射體運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 13
1.4 圓周運(yùn)動(dòng)及其描述 15
1.5 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 19
本章提要 23
思考題 24
習(xí)題 25
第2章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 28
2.1 牛頓第一定律 慣性參照系 28
2.2 牛頓第二定律 29
2.3 牛頓第三定律 31
2.4 力學(xué)中常見的三種力 31
2.5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用舉例 33
*2.6 非慣性系中的慣性力 38
*2.7 單位和量綱 40
本章提要 41
思考題 42
習(xí)題 42
第3章 動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 45
3.1 動(dòng)量 沖量 動(dòng)量定理 45
3.2 動(dòng)量守恒定律 47
3.3 質(zhì)心 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 50
本章提要 52
思考題 52
習(xí)題 53
第4章 功和能 55
4.1 功 功率 55
4.2 動(dòng)能 動(dòng)能定理 57
4.3 保守力 勢(shì)能 59
4.4 功能原理 機(jī)械能守恒定律 61
4.5 碰撞 64
本章提要 68
思考題 69
習(xí)題 69
第5章 剛體的運(yùn)動(dòng) 71
5.1 剛體 平動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng) 71
5.2 力矩 轉(zhuǎn)動(dòng)定律 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 72
5.3 力矩的功 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理 77
5.4 角動(dòng)量 沖量矩 角動(dòng)量守恒定律 79
本章提要 80
思考題 81
習(xí)題 81
第6章 振動(dòng) 83
6.1 簡(jiǎn)諧振動(dòng) 83
6.2 單擺 復(fù)擺 88
6.3 阻尼振動(dòng) 受迫振動(dòng) 共振 90
6.4 同方向簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 91
*6.5 相互垂直簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成 95
本章提要 97
思考題 98
習(xí)題 99
第7章 機(jī)械波 100
7.1 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播 100
7.2 平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)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 波的疊加原理 波的干涉 駐波 109
*7.6 聲波 超聲波 次聲波 111
7.7 多普勒效應(yīng) 113
本章提要 115
思考題 116
習(xí)題 116
第8章 流體的運(yùn)動(dòng) 118
8.1 流體中的壓強(qiáng) 118
8.2 理想流體的穩(wěn)定流動(dòng) 120
8.3 伯努利方程及其應(yīng)用 122
*8.4 黏滯流體的流動(dòng) 126
本章提要 128
思考題 129
習(xí)題 129
第9章 狹義相對(duì)論基礎(chǔ) 131
9.1 伽利略變換 力學(xué)相對(duì)性原理 131
9.2 狹義相對(duì)論的基本原理 洛倫茲變換 133
9.3 狹義相對(duì)論的時(shí)空觀 137
9.4 狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 140
本章提要 144
思考題 145
習(xí)題 146
第二篇 熱學(xué)
第10章 氣體動(dòng)理論 149
10.1 平衡態(tài) 狀態(tài)參量 149
10.2 熱力學(xué)第零定律和溫度 150
10.3 理想氣體狀態(tài)方程 151
10.4 理想氣體的壓強(qiáng)公式 153
10.5 理想氣體分子的平均平動(dòng)能與溫度的關(guān)系 157
10.6 能量按自由度均分定理 理想氣體的內(nèi)能 159
10.7 麥克斯韋速率分布律 161
10.8 氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程 166
*10.9 范德瓦耳斯方程 168
*10.10 輸運(yùn)現(xiàn)象 170
本章提要 173
思考題 174
習(xí)題 175
第11章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 177
11.1 內(nèi)能 功 熱量 177
11.2 熱力學(xué)第一定律 180
11.3 熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用 181
11.4 循環(huán)過程 熱機(jī)效率 卡諾循環(huán) 186
11.5 熱力學(xué)第二定律 189
11.6 可逆過程和不可逆過程 卡諾定理 191
11.7 熵 熵增加原理 192
11.8 熵的微觀實(shí)質(zhì)及熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義 196
本章提要 197
思考題 198
習(xí)題 199
第三篇 電磁學(xué)
第12章 真空中的靜電場(chǎng) 203
12.1 電荷 庫(kù)侖定律 203
12.2 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度 206
12.3 電場(chǎng)強(qiáng)度通量 真空中的高斯定理 211
12.4 靜電場(chǎng)力的功 電勢(shì) 216
12.5 等勢(shì)面 場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系 219
12.6 帶電粒子在靜電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 221
本章提要 223
思考題 224
習(xí)題 225
第13章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì) 228
13.1 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 228
13.2 電容器 231
13.3 電介質(zhì)的極化 235
13.4 有介質(zhì)時(shí)的高斯定理 237
13.5 電場(chǎng)的能量 239
本章提要 240
思考題 241
習(xí)題 242
第14章 穩(wěn)恒電流 245
14.1 電流強(qiáng)度 電流密度 245
14.2 歐姆定律及其微分形式 247
14.3 電流的功 電功率 焦耳定律 249
14.4 電源 電動(dòng)勢(shì) 250
14.5 閉合電路和一段含源電路歐姆定律 251
*14.6 基爾霍夫定律 252
本章提要 254
思考題 255
習(xí)題 256
第15章 真空中穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng) 258
15.1 磁的基本現(xiàn)象 安培假說 258
15.2 磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 259
15.3 畢奧-薩伐爾定律 260
15.4 安培環(huán)路定理 263
15.5 帶電粒子在外磁場(chǎng)中受到的力及其運(yùn)動(dòng) 267
15.6 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用 268
*15.7 霍爾效應(yīng) 271
本章提要 272
思考題 273
習(xí)題 274
第16章 磁介質(zhì)中的磁場(chǎng) 277
16.1 磁介質(zhì)的磁化 磁導(dǎo)率 277
16.2 磁化強(qiáng)度矢量 279
16.3 有介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理 磁場(chǎng)強(qiáng)度 280
16.4 鐵磁質(zhì)及其磁化 282
本章提要 284
思考題 284
習(xí)題 285
第17章 電磁感應(yīng) 287
17.1 電磁感應(yīng)定律 287
17.2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì) 渦旋電場(chǎng) 289
17.3 自感和互感 291
17.4 暫態(tài)過程 294
17.5 磁場(chǎng)的能量 297
本章提要 298
思考題 299
習(xí)題 300
第18章 電磁場(chǎng)理論和電磁波 303
18.1 位移電流 全電流定律 303
18.2 麥克斯韋方程組 306
18.3 電磁波 307
18.4 電磁波譜 309
本章提要 311
思考題 311
習(xí)題 312
第四篇 光 學(xué)
第19章 幾何光學(xué)基礎(chǔ) 315
19.1 幾何光學(xué)的基本定律 315
19.2 全反射 317
19.3 費(fèi)馬原理 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 薄透鏡 327
19.7 天文觀測(cè)望遠(yuǎn)鏡 334
本章提要 335
思考題 337
習(xí)題 337
第20章 波動(dòng)光學(xué) 338
20.1 相干光 338
20.2 雙縫干涉 341
20.3 薄膜干涉 344
20.4 邁克耳孫干涉儀 353
20.5 光的衍射現(xiàn)象 惠更斯-菲涅耳原理 354
20.6 夫瑯禾費(fèi)單縫衍射 355
20.7 光柵衍射 360
20.8 光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng) 365
20.9 晶體的X 射線衍射 368
20.10 自然光和偏振光 368
20.11 起偏與檢偏 馬呂斯定律 370
20.12 反射和折射時(shí)光的偏振 371
*20.13 光的雙折射現(xiàn)象 373
*20.14 全息照相技術(shù) 375
本章提要 376
思考題 377
習(xí)題 378
第五篇 量子力學(xué)基礎(chǔ)
第21章 舊量子論 383
21.1 熱輻射 普朗克能量子假設(shè) 383
21.2 光電效應(yīng) 愛因斯坦的光子假設(shè) 389
21.3 康普頓效應(yīng) 392
21.4 氫原子光譜 玻爾的氫原子理論 394
本章提要 399
思考題 400
習(xí)題 400
第22章 量子力學(xué)簡(jiǎn)介 401
22.1 微觀粒子的波粒二象性 不確定度關(guān)系 401
22.2 波函數(shù) 薛定諤方程 403
22.3 一維無限深勢(shì)阱 407
22.4 線性諧振子 409
22.5 量子力學(xué)對(duì)氫原子的應(yīng)用 410
本章提要 415
思考題 416
習(xí)題 416
習(xí)題參考答案 418
參考文獻(xiàn) 433