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第一篇 力学1

第一章 质点运动学1

1.1 参照系、坐标系、质点1

1.2 位置矢量、位移2

1.3 速度、加速度4

1.4 相对速度和相对加速度7

1.5 运动迭加原理和抛体运动9

1.6 直线运动11

1.7 平面运动14

第二章 质点动力学的基本定律22

2.1 牛顿运动定律22

2.2 力学中常见的几种力24

2.3 国际单位制与量纲27

2.4 牛顿运动定律的应用28

2.5 牛顿运动定律与非惯性参考系31

第三章 功和能34

3.1 功的概念34

3.2 动能、动能定理36

3.3 保守力的功、势能、功能原理38

3.4 机械能守恒定律、能量转化与守恒定律41

第四章 动量44

4.1 动量、冲量、动量定理44

4.2 质点组的动量定理、动量守恒定律47

4.3 碰撞50

第五章 刚体的转动55

5.1 刚体及其运动类型55

5.2 刚体的定轴转动56

5.3 力矩、转动定律、转动惯量57

5.4 力矩的功、转动动能、动能定理60

5.5 动量矩和冲量矩、动量矩守恒定律62

5.6 刚体的进动65

第六章 有心力作用下质点的运动69

6.1 开普勒定律、万有引力定律69

6.2 质点在平方反比有心力作用下的运动71

6.3 人造地球卫星的运动75

第二篇 机械振动和机械波78

第七章 机械振动78

7.1 振动的一般概念、简谐振动及其特征78

7.2 描述简谐振动的物理量82

7.3 振动的几何表示法84

7.4 简谐振动的能量85

7.5 阻尼振动、受迫振动、共振86

7.6 简谐振动的合成91

7.7 振动的分解96

第八章 机械波100

8.1 机械波的产生和传播100

8.2 波速、波长、波的周期与频率102

8.3 平面简谐波的波动方程104

8.4 波的能量、能流密度、波的吸收107

8.5 波的反射、折射和衍射109

8.6 惠更斯原理及其应用110

8.7 波的叠加、波的干涉112

8.8 驻波114

8.9 声波115

8.10 多普勒效应118

第三篇 分子物理学和热力学122

第九章 气体分子运动论122

9.1 物质分子运动论的基本概念、理想气体状态方程122

9.2 理想气体的压强126

9.3 理想气体的温度129

9.4 能量按自由度均分原理、理想气体的内能131

9.5 气体分子速率分布定律134

9.6 气体分子的平均碰撞频率、平均自由程137

9.7 气体内的迁移现象140

9.8 真实气体、范德瓦耳斯方程143

第十章 热力学148

10.1 热量、功、内能148

10.2 热力学第一定律149

10.3 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用151

10.4 气体的摩尔热容152

10.5 理想气体的绝热过程154

10.6 循环过程、卡诺循环158

10.7 可逆过程和不可逆过程161

10.8 热力学第二定律163

10.9 卡诺定理164

10.10 热力学第二定律的统计意义、熵166

10.11 热力学函数和热力学过程判据170

第四篇 电磁学173

第十一章 真空中的静电场173

11.1 物质与电荷、电场173

11.2 库仑定律176

11.3 电场强度178

11.4 电力线与电通量183

11.5 高斯定理185

11.6 高斯定理应用187

第十二章 电势191

12.1 静电场力所做的功191

12.2 电势能、电势、电势差192

12.3 电势叠加原理、电势的计算193

12.4 等势面、电势梯度、场强与电势的微分关系196

12.5 点电荷在静电场中的运动198

第十三章 静电场中的导体和电介质202

13.1 静电场中的导体202

13.2 静电场中的电介质204

13.3 电容、电容器207

13.4 电容器的串联与并联210

13.5 电容器中的静电能211

13.6 电容器的充电和放电212

13.7 有电介质存在时的高斯定理、电位移矢量214

13.8 电场的能量和能量密度216

第十四章 稳恒电流219

14.1 稳恒电流、电流密度219

14.2 欧姆定律、电阻和电阻率221

14.3 电流的功和功率、焦耳定理224

14.4 电源的电动势226

14.5 闭合电路和一般含源电路的欧姆定律227

14.6 金属导电的经典电子论229

14.7 接触电现象和温差电现象230

14.8 气体导电232

第十五章 真空中电流的磁场235

15.1 磁场、磁感应强度235

15.2 磁力线、磁通量、磁场中的高斯定理237

15.3 毕奥——萨伐尔定律239

15.4 毕奥——萨伐尔定律的应用241

15.5 真空中的安培环路定律244

第十六章 磁场对电流的作用246

16.1 磁场对载流导线的作用力246

16.2 磁场对载流线圈的作用248

16.3 磁场对运动电荷的作用力250

16.4 磁力的功252

16.5 霍尔效应254

第十七章 磁介质258

17.1 物质的磁性、磁性物质的分类258

17.2 磁化强度、磁场强度、安培环路定律259

17.3 磁介质的磁化规律262

17.4 铁磁性、铁磁质的磁化特性264

第十八章 电磁感应268

18.1 电磁感应现象及其定律268

18.2 动生电动势与交流电271

18.3 感生电动势273

18.4 电磁感应现象在实际中的应用275

18.5 自感应277

18.6 互感应278

18.7 磁场的能量和磁能密度280

第十九章 电磁场与电磁波285

19.1 位移电流285

19.2 电磁场、麦克斯韦方程组289

19.3 电磁波的基本性质290

19.4 振荡电路、电磁波的产生与传播292

19.5 电磁波谱294

第五篇 波动光学296

第二十章 光的干涉296

20.1 光源、光的单色性和相干性296

20.2 获得相干光的方法298

20.3 光程、光程差302

20.4 薄膜干涉304

20.5 劈尖的干涉、牛顿环307

20.6 干涉仪及干涉现象的应用310

第二十一章 光的衍射314

21.1 光的衍射现象、惠更斯——菲涅尔原理314

21.2 单缝和圆孔的夫琅和费衍射316

21.3 衍射光栅320

21.4 光学仪器的分辨本领322

21.5 伦琴射线的衍射、布喇格方程325

第二十二章 光的偏振328

22.1 自然光和平面偏振光328

22.2 偏振片、光的起偏和检偏、马吕斯定律329

22.3 反射和折射时光的偏振331

22.4 光的双折射现象及其应用332

22.5 偏振光的干涉335

22.6 旋光现象337

第六篇 近代物理基础340

第二十三章 狭义相对论基础340

23.1 伽利略变换和经典力学的时空观340

23.2 迈克耳孙——莫雷实验342

23.3 爱因斯坦狭义相对论的基本假设、洛仑兹变换344

23.4 相对论中的长度、时间和同时性347

23.5 相对论动力学基础350

第二十四章 光的量子性356

24.1 热辐射、绝对黑体、基尔霍夫定律356

24.2 绝对黑体的辐射定律358

24.3 普朗克的量子假说、普朗克公式359

24.4 光电效应360

24.5 爱因斯坦方程、光子361

24.6 X射线的散射、康普顿效应363

第二十五章 原子结构的量子理论366

25.1 原子光谱的实验规律366

25.2 玻尔的氢原子理论367

25.3 实物粒子的波粒二象性371

25.4 测不准原理374

25.5 波函数及其物理意义、薛定谔方程375

25.6 一维势阱、隧道效应377

25.7 氢原子的量子力学处理方法380

25.8 原子磁矩、电子自旋383

25.9 多电子原子系统、元素周期表385

25.10 原子发光386

25.11 受激辐射、激光387

第二十六章 固体的能带结构392

26.1 晶态固体的基本性质392

26.2 晶体中的电子状态、能带结构393

26.3 电子在能带中的填充和运动397

26.4 导体、绝缘体、半导体397

26.5 本征半导体和杂质半导体398

26.6 P-n结和其他半导体器件400

第二十七章 原子核和基本粒子简介403

27.1 原子核的组成和基本性质403

27.2 原子核的放射性衰变405

27.3 核力、核模型407

27.4 核反应409

27.5 基本粒子简介411

附录Ⅰ 国际单位制（SI）简介415

附录Ⅱ 常用物理常数数值表416

附录Ⅲ 原子的电子结构417

部分习题参考答案419

主要参考书目424