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绪论 1

第1篇 经典力学基础 4

第1章 质点力学 4

1.1 参照系 运动方程 4

1.2 速度和加速度 5

1.3 直线运动和圆周运动的速度及加速度 8

1.4 牛顿运动定律 11

1.5 功和能 18

1.6 机械能守恒定律和能量守恒定律 21

1.7 动量定理和动量守恒定律 25

1.8 火箭飞行原理 28

1.9 角动量守恒定律 28

1.10 守恒定律与时空对称性 30

习题 31

思考题 34

第2章 刚体定轴转动 36

2.1 刚体的基本运动形式 36

2.2 转动定律 38

2.3 刚体对定轴的角动量守恒定律 42

2.4 刚体定轴转动的动能定理 44

习题 46

思考题 47

第2篇 热学基础 49

第3章 气体动理论 49

3.1 对理想气体的认识 49

3.2 麦克斯韦速率分布律 52

3.3 理想气体的压强公式和温度公式 54

3.4 能量按自由度均分原理 57

3.5 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 59

习题 61

思考题 62

第4章 热力学基础 63

4.1 热力学第一定律 63

4.2 热力学第一定律对理想气体的应用 65

4.3 热力学第一定律对循环过程的应用 69

4.4 热力学第二定律 73

习题 77

思考题 78

第3篇 电磁学基础 81

第5章 静电场 81

5.1 电荷与静电场 81

5.2 静电场的高斯定理 87

5.3 静电场的环路定理 电势 92

5.4 静电场中的导体 95

5.5 静电场中的电介质 96

5.6 电容器的电容 99

5.7 电容器储能 电场的能量 101

习题 102

思考题 104

第6章 稳恒磁场 106

6.1 磁场 毕奥-萨伐尔定律 106

6.2 真空中稳恒磁场的安培环路定理 110

6.3 带电粒子在磁场中的运动 113

6.4 磁场对载流导线的作用力 115

6.5 物质中的磁场 117

6.6 稳恒电流 电动势 122

习题 125

思考题 127

第7章 变化的电场和磁场 129

7.1 电磁感应的基本规律 感生电场 129

7.2 电子感应加速器 133

7.3 自感和互感 磁场的能量 134

7.4 位移电流 137

7.5 麦克斯韦方程组 139

7.6 电磁振荡与电磁波 141

习题 146

思考题 148

第4篇 振动与波动基础 151

第8章 机械振动 151

8.1 简谐振动 151

8.2 简谐振动的表示法 154

8.3 简谐振动的能量 156

8.4 简谐振动的合成 157

8.5 阻尼振动 受迫振动 共振 160

习题 162

思考题 164

第9章 机械波 165

9.1 波的基本概念 165

9.2 平面简谐波的波函数 168

9.3 波的能量与传播 171

9.4 惠更斯原理 173

9.5 波的叠加与干涉 174

9.6 多普勒效应 178

习题 180

思考题 182

第10章 波动光学 183

10.1 相干光的获得 杨氏双缝干涉 183

10.2 光程和光程差 薄膜干涉 186

10.3 光的衍射 191

10.4 光的偏振 197

习题 200

思考题 201

第5篇 近代物理学基础 204

第11章 狭义相对论基础 204

11.1 经典力学的时空观 204

11.2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换 206

11.3 相对论的时空理论 209

11.4 相对论动力学 212

习题 216

思考题 217

第12章 量子物理基础 218

12.1 热辐射 量子概念的诞生 218

12.2 光电效应 光的本性 220

12.3 康普顿效应 223

12.4 氢原子的玻尔理论 225

12.5 实物粒子的波粒二象性 德布罗意波 228

12.6 不确定关系 229

12.7 波函数 薛定谔方程 231

12.8 定态薛定谔方程的应用 232

12.9 原子的壳层结构 236

习题 237

思考题 238

习题参考答案 239

附录 247

附录A 矢量基础知识 247

附录B 单位制和国际单位制 254

附录C 常用物理学常量的计算取值 257

参考文献 258