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绪论 1

第一章　描述运动 3

1-1　位置矢量　位移矢量 3

1-2　地心说和日心说 5

1-3　速度矢量 7

1-4　加速度矢量 10

1-5　矢量的分解和合成 12

练习1.1 16

1-6　角位移　角速度　角加速度 17

1-7　振幅　周期　相位 20

练习1.2 27

1-8　矢量　矢量场的通量和环量 27

练习1.3 32

第二章　坐标变换 36

2-1　伽利略变换 36

练习2.1 40

2-2　洛伦兹变换 40

练习2.2 51

2-3　物质世界的层次　数量级 52

第三章　理解运动 57

3-1　亚里士多德的错误理解 57

3-2　落体实验和伽利略的科学方法 57

3-3　惯性定律的发现 59

第四章　运动定律 61

4-1　牛顿运动定律 61

4-2　万有引力 65

4-3　电磁力 67

4-4　强力和弱力 四种相互作用 73

4-5　牛顿定律的应用 75

练习4 86

第五章　动量守恒定律 88

5-1　质点的动量定理 88

5-2　质点系动量守恒定律 90

练习5 94

5-3　质量—速度关系 95

第六章　能量守恒和转换定律 99

6-1 功 99

6-2　用势能减量表示保守力做功 102

6-3　质量—能量关系 103

6-4　质点系能量守恒定律 105

6-5　能量—动量关系 107

练习6 109

6-6　粒子与反粒子 110

第七章　角动量守恒定律 114

7-1　质点的角动量定理 114

7-2　质点系角动量守恒定律 116

7-3　刚体的定轴转动定律 117

练习7 121

7-4　守恒定律与对称性 122

第八章　广义相对论简介 126

8-1　非惯性系　惯性力 126

8-2　广义相对论的两个基本假设 127

第九章　从力到场 132

9-1　从力到场 132

9-2　等效磁荷观点 140

练习9.1 141

9-3　电场与磁场　麦克斯韦方程组 142

练习9.2 153

9-4　电流的磁场　毕奥—萨伐尔定律 153

9-5　安培环路定理 159

练习9.3 162

9-6　电磁场的标势和矢势 163

练习9.4 170

9-7　电磁场中的导体、介质 171

练习9.5 174

第十章　波 177

10-1　弹性介质 机械波 177

10-2　简谐波 178

10-3　波的能量 182

10-4　惠更斯原理与波的传播 184

10-5　无线电波的传播 187

10-6　波的叠加 193

练习10 198

10-7　横波　偏振光 200

10-8　多普勒效应 206

第十一章　波粒二象性 210

11-1　光的波动性 210

11-2　全息照相简介 214

11-3　光的粒子性 216

11-4　光子的波粒二象性 218

11-5　实物粒子的波粒二象性 220

11-6　不确定关系 221

第十二章　量子力学初步 224

12-1　波函数假设 224

12-2　概率波假设 225

12-3　波函数的演化　薛定谔方程 226

12-4　无限深势阱中的粒子 228

12-5　隧道效应 232

12-6　力学量算符　本征函数　本征值 234

12-7　谐振子 237

12-8　氢原子 238

12-9　原子壳层结构与元素周期表 242

第十三章　混沌现象 246

13-1　线性和非线性 247

13-2　混沌运动的基本特征 249

13-3　通向混沌的道路 252

13-4　混沌相图　奇怪吸引子 254

13-5　混沌利用和控制 257

第十四章　巨系统 熵 259

14-1　巨系统的描述 259

14-2　理想气体在平衡态情况下宏观量与微观量之间的关系 263

14-3　平衡态统计物理 265

14-4　平衡态热力学 271

14-5　热力学第一定律在平衡态过程中的应用 274

14-6　循环过程　热机效率 279

14-7　热力学第二定律　熵增原理 283

14-8　非平衡态中的内迁移现象 287

练习14 290

附录一　诺贝尔物理学奖获得者名录 294

附录二　常用的物理常量 300

附录三　侦探故事的启示——导学式教材编写的思路与教学体会 301

主要参考文献 305