目錄
緒論 1
第一篇 力學(xué)
第1章 力學(xué)的基本概念 4
1.1 矢量的基本運(yùn)算 4
1.2 時(shí)間與空間 7
1.3 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的一般描述 8
1.4 圓周運(yùn)動(dòng) 15
1.5 慣性和質(zhì)量 19
思考題 22
習(xí)題 22
第2章 動(dòng)量守恒定律 24
2.1 動(dòng)量和力 24
2.2 動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用 29
思考題 32
習(xí)題 32
第3章 角動(dòng)量守恒定律 35
3.1 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量力矩 35
3.2 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量守恒定律 36
3.3 剛體的運(yùn)動(dòng) 38
3.4 剛體的角動(dòng)量轉(zhuǎn)動(dòng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 41
3.5 剛體的角動(dòng)量守恒定律 47
思考題 49
習(xí)題 50
第4章 能量守恒定律 52
4.1 功和功率 52
4.2 動(dòng)能和功能定理 55
4.3 勢能 57
4.4 能量守恒定律及其應(yīng)用 61
思考題 66
習(xí)題 66
第5章 狹義相對論 69
5.1 伽利略變換經(jīng)典時(shí)空觀 69
5.2 邁克耳孫莫雷實(shí)驗(yàn) 71
5.3 狹義相對論基本原理 73
5.4 洛倫茲變換 77
5.5 相對論動(dòng)力學(xué) 82
5.6 廣義相對論的時(shí)空觀 88
思考題 90
習(xí)題 90
第二篇 熱學(xué)
第6章 氣體動(dòng)理論 92
6.1 理想氣體的壓強(qiáng)和溫度的統(tǒng)計(jì)解釋 92
6.2 能量均分定理理想氣體的內(nèi)能 97
6.3 理想氣體分子速率分布律 101
6.4 玻爾茲曼分布律 105
6.5 分子的平均自由程 106
思考題 108
習(xí)題 108
第7章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 110
7.1 內(nèi)能、功和熱量 110
7.2 熱力學(xué)第一定律熱容量 112
7.3 熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用 114
7.4 循環(huán)過程卡諾循環(huán) 120
7.5 摘熱力學(xué)第二定律 123
7.6 卡諾定理 127
思考題 129
習(xí)題 129
第三篇 電磁學(xué)
第8章 靜電場 132
8.1 庫侖定律靜止電荷的電場 132
8.2 場強(qiáng)疊加原理連續(xù)帶電體的電場 134
8.3 靜電場的高斯定理 139
8.4 靜電場的環(huán)路定理電勢 144
8.5 電場強(qiáng)度與電勢梯度 148
思考題 151
習(xí)題 151
第9章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì) 153
9.1 靜電場中的導(dǎo)體靜電平衡 153
9.2 靜電場中的電介質(zhì) 157
9.3 電容器電場能量 162
思考題 169
習(xí)題 169
第10章 穩(wěn)恒電流的磁場 172
10.1 磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度 172
10.2 磁通量磁場的高斯定理 177
10.3 安培環(huán)路定理 178
10.4 磁場對運(yùn)動(dòng)電荷及電流的作用 182
10.5 運(yùn)動(dòng)電荷的電磁場 192
思考題 196
習(xí)題 197
第11章 磁介質(zhì) 200
11.1 磁介質(zhì)的磁化 200
11.2 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 206
思考題 209
習(xí)題 209
第12章 電磁感應(yīng) 211
12.1 電磁感應(yīng)定律 211
12.2 動(dòng)生電動(dòng)勢 214
12.3 感生電動(dòng)勢渦旋電場 217
12.4 自感和互感 220
12.5 磁場能量 224
思考題 226
習(xí)題 227
第13章 電磁場基本理論 230
13.1 位移電流的磁場 230
13.2 麥克斯韋方程組 233
思考題 235
習(xí)題 236
第四篇 波動(dòng)學(xué)
第14章 機(jī)械振動(dòng) 238
14.1 簡諧振動(dòng) 238
14.2 簡諧振動(dòng)的實(shí)例 243
14.3 簡諧振動(dòng)的合成與分析 248
14.4 實(shí)際振動(dòng) 255
思考題 259
習(xí)題 260
第15章 機(jī)械波 262
15.1 機(jī)械波的產(chǎn)生及特性 262
15.2 平面簡諧波的波函數(shù) 265
15.3 波的能量 270
15.4 波的干涉 273
15.5 波的衍射 279
15.6 多普勒效應(yīng) 281
15.7 非線性波 284
思考題 285
習(xí)題 286
第16章 電磁波 289
16.1 電磁波的波動(dòng)方程 289
16.2 電磁波的產(chǎn)生 292
16.3 電磁波的能量 294
思考題 299
習(xí)題 299
第17章 波動(dòng)光學(xué) 301
17.1 光的干涉 301
17.2 光的衍射 316
17.3 光的偏振 328
思考題 343
習(xí)題 343
第18章 物質(zhì)波 345
18.1 德布羅意假設(shè) 345
18.2 中子和分子的衍射實(shí)驗(yàn) 348
18.3 不確定性關(guān)系 350
思考題 353
習(xí)題 353
第五篇 量子物理
第19章 量子光學(xué) 356
19.1 黑體輻射 356
19.2 光電效應(yīng) 359
19.3 康普頓效應(yīng) 364
思考題 367
習(xí)題 367
第20章 量子力學(xué) 368
20.1 波函數(shù) 368
20.2 薛定諤方程 372
20.3 勢壘 隧道效應(yīng) 377
20.4 氫原子 379
20.5 電子自旋 383
20.6 多電子原子 384
思考題 387
習(xí)題 388
第21章 物理學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù) 389
21.1 半導(dǎo)體與計(jì)算機(jī) 389
21.2 激光與捕陷原子 396
21.3 超導(dǎo)與超導(dǎo)量子干涉儀 406
21.4 態(tài)疊加原理與量子計(jì)算機(jī) 411
思考題 413
習(xí)題 413
習(xí)題答案 414
參考文獻(xiàn) 420
附錄 421
附錄Ⅰ 常用基本物理常數(shù)表 421
附錄Ⅱ 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 423
附錄Ⅲ 中英文物理學(xué)常用詞匯 429