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绪论1

第1部分 力学4

第1章 质点运动学4

1.1 位移和路程4

1.2 速度和速率7

1.3 加速度10

1.4 切向加速度和法向加速度12

1.5 运动叠加原理 相对运动15

1.6 用积分法求速度和位矢17

习题119

第2章 质点动力学22

2.1 牛顿运动定律22

2.2 常见力和物体受力分析26

2.3 牛顿运动定律的应用29

习题231

第3章 功和能35

3.1 功35

3.2 动能定理37

3.3 势能定理39

3.4 机械能守恒定律42

习题347

第4章 冲量和动量50

4.1 冲量和动量 动量守恒定律50

4.2 碰撞53

4.3 经典力学的适用范围和火箭飞行原理55

习题456

第5章 刚体的定轴转动59

5.1 刚体运动的基本形式和定轴转动59

5.2 转动定律60

5.3 质心运动定理和平行轴定理64

5.4 转动能定理66

5.5 角动量68

5.6 开普勒定律71

习题574

第2部分 机械振动和机械波第6章 机械振动78

6.1 简谐振动78

6.2 相位和旋转矢量82

6.3 阻尼振动84

6.4 谐振动的叠加86

习题691

第7章 机械波94

7.1 谐波函数94

7.2 谐波能量97

7.3 平面波和球面波 惠更斯原理100

7.4 波的叠加与干涉103

7.5 驻波105

7.6 声波 多普勒效应108

习题7110

第3部分 热力学与统计物理学第8章 热力学基本原理114

8.1 理想气体状态方程115

8.2 系统压力的功117

8.3 热力学能 热力学第一定律119

8.4 理想气体的摩尔热容120

8.5 绝热过程121

8.6 卡诺循环123

8.7 热力学第二定律126

8.8 卡诺定理128

8.9 熵增原理129

8.10 物态方程和热力学系数131

习题8133

第9章 统计物理学基本原理136

9.1 玻耳兹曼分布136

9.2 正则系综139

9.3 近独立粒子系统142

9.4 理想气体的热力学函数143

9.5 麦克斯韦气体分子速率分布律144

9.6 温度公式和压强公式148

9.7 能量均分定理149

9.8 气体的内迁移151

习题9153

第4部分 波动光学156

第10章 波动光学156

10.1 光波干涉的基本概念156

10.2 劈尖 牛顿环和薄膜159

10.3 单缝衍射162

10.4 光学仪器的分辨率166

10.5 双缝干涉167

10.6 光栅169

10.7 光的偏振172

习题10174

第5部分 电磁学178

第11章 静电场178

11.1 电现象的基本概念178

11.2 库仑定律179

11.3 静电场182

11.4 静电场高斯定理186

11.5 电势191

11.6 电场强度与电势的微分关系196

11.7 静电场中的金属导体198

11.8 逸出电势 接触电势差202

11.9 电容204

11.10 电介质206

11.11 电场能量210

习题11212

第12章 稳恒电流215

12.1 电流和电阻215

12.2 焦耳定律217

12.3 电动势218

12.4 电容器的充放电221

12.5 温差电动势223

12.6 经典金属电子论226

习题12228

第13章 稳恒磁场231

13.1 磁感应强度231

13.2 毕奥-萨伐尔定律233

13.3 磁场高斯定理238

13.4 安培环路定理239

13.5 安培力和磁力矩242

13.6 霍尔效应246

13.7 磁介质247

习题13253

第14章 电磁感应和电磁波257

14.1 法拉第电磁感应定律257

14.2 动生电动势259

14.3 感生电动势261

14.4 自感和互感263

14.5 自感电路265

14.6 磁场能量266

14.7 麦克斯韦方程组268

14.8 电磁波270

习题14274

第6部分 近代物理学基础第15章 狭义相对论277

15.1 经典力学的内在矛盾277

15.2 狭义相对论的基本原理281

15.3 相对论的时空观284

15.4 相对论速度变换式288

15.5 相对论力学的基本公式290

习题15293

第16章 量子力学基本原理295

16.1 黑体辐射295

16.2 光电效应298

16.3 康普顿效应300

16.4 玻尔的氢原子理论302

16.5 德布罗意波307

16.6 薛定谔方程312

16.7 一维定态问题315

16.8 态矢量和力学量算符321

16.9 不确定原理330

16.10 角动量算符335

16.11 电子在原子核库仑场中的运动338

16.12 氢原子340

16.13 力学量的守恒定律343

16.14 表象及其变换345

16.15 电子的自旋355

习题16360

第17章 蓬勃发展的物理学362

17.1 半导体物理学362

17.2 超导物理学368

17.3 纳米技术377

17.4 非线性光学382

17.5 广义相对论388

附录394

附录A 参考答案394

附录B 物理学常数410

附录C 矢量分析411

参考文献413