预备知识  矢量

0.1  标量和矢量

0.2  矢量的加法和减法

0.2.1  矢量的加法

0.2.2  矢量的减法

0.3  矢量合成的解析法

0.4  矢量的乘法

0.4.1  矢量数乘

0.4.2  矢量标积

0.4.3  矢量矢积

0.5  矢量的导数

0.6  矢量的积分

0.6.1  矢量的不定积分

0.6.2  矢量的定积分

 

第1章  质点运动学

1.1  质点运动的描述

1.1.1  质点

1.1.2  参考系与坐标系

1.1.3  位置矢量与位移

1.1.4  速度

1.1.5  加速度

1.1.6  运动学的两类问题

1.2  直线运动

1.3  圆周运动

1.3.1  圆周运动的线量描述

1.3.2  圆周运动的角量描述

1.3.3  匀角速圆周运动和匀角加速圆周运动

1.3.4  向心力

1.3.5  向心加速度

1.3.6  离心运动

1.4  相对运动

本章小结

复习思考题

 

第2章  质点动力学

2.1  牛顿运动定律

2.1.1  牛顿第一定律

2.1.2  牛顿第二定律

2.1.3  牛顿第三定律

2.2  力学中常见的几种力

2.2.1  万有引力

2.2.2  重力

2.2.3  弹力

2.2.4  摩擦力

2.3  惯性系和非惯性系

2.4  牛顿运动定律的应用

2.5  功和能

2.5.1  功和功率

2.5.2  动能

2.5.3  势能

2.5.4  机械能守恒定律

2.6  冲量和动量

2.6.1  冲量和动量的定义

2.6.2  动量定理

2.6.3  质点系的动量定理

2.6.4  动量守恒定理

2.7  质点的碰撞

本章小结

复习思考题

 

第3章  刚体的转动

3.1  刚体运动的分类

3.1.1  刚体的平动

3.1.2  刚体的转动

3.2  刚体定轴转动定律

3.2.1  力矩

3.2.2  转动定律

3.2.3  转动惯量

3.3  刚体定轴转动的动能定理

3.3.1  力矩的功

3.3.2  转动动能

3.3.3  刚体定轴转动的动能定理

3.4  刚体的角动量和角动量守恒定律

3.4.1  角动量

3.4.2  刚体的角动量定理

3.4.3  刚体的角动量守恒定律

本章小结

复习思考题

 

第4章  机械振动

4.1  简谐振动

4.1.1  简谐振动的运动方程

4.1.2  描述简谐振动的物理量

4.1.3  简谐振动曲线

4.1.4  旋转矢量法

4.1.5  简谐振动的能量

4.2  简谐振动的合成

4.2.1  相位差

4.2.2  两个同方向、同频率简谐振动的合成

4.2.3  两个同方向、不同频率简谐振动的合成

4.3  阻尼振动、受迫振动与共振

4.3.1  阻尼振动

4.3.2  受迫振动

4.3.3  共振

本章小结

复习思考题

 

第5章  机械波

5.1  机械波的产生与传播

5.1.1  机械波的产生条件

5.1.2  横波与纵波

5.1.3  波的几何描述

5.1.4  描述波动的物理量

5.2  平面简谐波及其描述

5.2.1  平面简谐波的波动方程

5.2.2  波动方程的物理意义

5.3  波的能量

5.3.1  波的能量

5.3.2  能流密度

5.4  波的衍射和干涉

5.4.1  惠更斯原理

5.4.2  波的衍射

5.4.3  波的叠加原理

5.4.4  波的干涉

5.5  驻波

5.5.1  驻波的产生

5.5.2  驻波方程

5.5.3  半波损失

5.5.4  驻波的能量

5.6  多普勒效应

本章小结

复习思考题

 

第6章  气体动理论

6.1  分子运动轮和统计规律

6.1.1  分子运动论的基本观点

6.1.2  统计规律性

6.2  气体状态参量

6.2.1  宏观态与微观态

6.2.2  平衡态

6.2.3  气体的状态参量

6.3  理想气体状态方程

6.4  理想气体的压强和温度

6.4.1  理想气体的微观模型

6.4.2  平衡态气体的统计假设

6.4.3  理想气体的压强公式

6.4.4  理想气体的温度公式

6.5  能量均分定理

6.5.1  自由度

6.5.2  能量均分定理

6.6  理想气体的内能

6.7  麦克斯韦速率分布律

6.7.1  速率分布函数

6.7.2  麦克斯韦速率分布律

6.7.3  三种统计速率

6.8  气体分子的平均碰撞频率和平均自由程

6.8.1  平均碰撞频率

6.8.2  平均自由程

本章小结

复习思考题

 

第7章  热力学基础

7.1  热力学第零定律

7.2  准静态过程中气体做功

7.2.1  热力学系统及准静态过程

7.2.2  内能、做功及传热

7.3  热力学第一定律及其应用

7.3.1  热力学第一定律

7.3.2  热力学第一定律的应用

7.4  循环过程

7.4.1  循环过程

7.4.2  卡诺循环

7.5  热力学第二定律

7.5.1  热力学第二定律的两种表述

7.5.2  自发过程的方向性

7.5.3  可逆过程与不可逆过程

7.5.4  卡诺定理

本章小结

复习思考题

 

第8章  静电场

8.1  电荷及库仑定律

8.1.1  电荷

8.1.2  电荷守恒定律

8.1.3  电荷的量子化

8.1.4  库仑定律

8.2  电场及电场强度

8.2.1  静电场

8.2.2  电场强度

8.2.3  点电荷的场强

8.2.4  场强叠加原理

8.2.5  连续带电体的场强

8.3  电通量及高斯定理

8.3.1  电场线

8.3.2  电通量

8.3.3  高斯定理

8.3.4  高斯定理的应用

8.4  电势

8.4.1  静电场的安培环路定理

8.4.2  电势能

8.4.3  电势与电势差

8.4.4  点电荷电场中的电势

8.4.5  电势叠加原理

8.4.6  连续带电体电场中的电势

8.4.7  等势面

8.4.8  场强与电势的微分关系

8.4.9  电势的计算

8.5  静电场中的导体

8.5.1  导体的静电平衡条件

8.5.2  静电平衡导体上的电荷分布

8.5.3  静电屏蔽

8.6  静电场中的电介质

8.6.1  电介质的分类

8.6.2  电介质的极化

8.6.3  电介质中的高斯定理

8.7  导体的电容

8.7.1  孤立导体的电容

8.7.2  电容器的电容

8.8  静电场的能量

8.8.1  电容器的静电能

8.8.2  静电场的能量

本章小结

复习思考题

 

第9章  恒定磁场

9.1  恒定电流

9.1.1  电流和电流密度

9.1.2  电源的电动势

9.2  磁感应强度

9.2.1  磁现象

9.2.2  磁感应强度

9.3  毕奥—萨伐尔定律及其应用

9.3.1  毕奥—萨伐尔定律

9.3.2  毕奥—萨伐尔定律的应用

9.3.3  运动电荷的磁场

9.4  磁场的高斯定理

9.4.1  磁感应线

9.4.2  磁通量

9.4.3  磁场的高斯定理

9.5  磁场的安培环路定理及其应用

9.5.1  安培环路定理

9.5.2  安培环路定理的应用

9.6  带电粒子在磁场中的运动

9.6.1  洛伦兹力

9.6.2  带电粒子在匀强磁场中的运动

9.6.3  霍尔效应

9.7  磁场对载流导线的作用

9.7.1  安培定律

9.7.2  磁力矩

9.8  磁力的功

9.9  磁介质中的磁场

9.9.1  磁介质

9.9.2  磁介质的磁化机理

9.9.3  磁介质的磁导率

9.9.4  磁介质中的安培环路定理

9.9.5  磁介质中的高斯定理

9.9.6  铁磁质

本章小结

复习思考题

 

第10章  电磁感应与电磁场

10.1  电磁感应定律

10.1.1  电磁感应现象

10.1.2  楞次定律

10.1.3  法拉第电磁感应定律

10.1.4  感应电流和感应电荷

10.2  动生电动势与感生电动势

10.2.1  动生电动势

10.2.2  感生电动势

10.3  自感与互感

10.3.1  自感

10.3.2  互感

10.4  磁场的能量

10.4.1  自感线圈储存的能量

10.4.2  磁场的能量

10.5  麦克斯韦电磁场理论

10.5.1  位移电流

10.5.2  麦克斯韦方程组

10.6  电磁波

本章小结

复习思考题

 

第11章  波动光学

11.1  相干光

11.1.1  光的相干性

11.1.2  获得相干光的方法

11.1.3  光程与光程差

11.1.4  透镜的等光程性

11.2  双缝干涉

11.2.1  杨氏双缝干涉

11.2.2  洛埃镜干涉

11.3  薄膜干涉

11.3.1  平面薄膜干涉

11.3.2  劈尖

11.3.3  牛顿环

11.4  迈克尔逊干涉仪

11.5  光的衍射

11.5.1  惠更斯—菲涅耳原理

11.5.2  菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射

11.6  夫琅禾费单缝衍射

11.6.1  单缝衍射图样的形成

11.6.2  单缝衍射图样的特点

11.7  光栅衍射

11.7.1  光栅衍射条纹的形成

11.7.2  光栅的缺级现象

11.7.3  光栅光谱

11.8  圆孔衍射及光学仪器的分辨率

11.8.1  圆孔衍射

11.8.2  光学仪器的分辨率

11.9  光的偏振

11.9.1  自然光与偏振光

11.9.2  圆偏振光和椭圆偏振光

11.9.3  起偏与检偏

11.9.4  马吕斯定律

11.9.5  反射光与折射光的偏振

本章小结

复习思考题

 

第12章  狭义相对论

12.1  经典力学的绝对时空观

12.2  狭义相对论的基本假设

12.2.1  狭义相对论的基本原理

12.2.2  洛伦兹变换

12.3  狭义相对论的时空观

12.3.1  同时的相对性

12.3.2  时间的延缓

12.3.3  长度的收缩

12.4  狭义相对论动力学的主要结论

12.4.1  质速关系

12.4.2  相对论动力学的基本方程

12.4.3  质能关系

12.4.4  能量与动量的关系

本章小结

复习思考题

 

第13章  量子物理基础

13.1  热辐射与普朗克的量子假设

13.1.1  黑体

13.1.2  黑体辐射规律

13.1.3  普朗克能量子假设

13.2  爱因斯坦光量子假设

13.2.1  光电效应

13.2.2  光量子假设与光电效应方程

13.2.3  光的波粒二象性

13.3  玻尔氢原子理论

13.3.1  氢原子光谱的规律性

13.3.2  玻尔氢原子理论

13.4  德布罗意波

13.4.1  德布罗意假设

13.4.2  戴维逊—革末实验

13.5  波函数与薛定谔方程

13.5.1  波函数

13.5.2  薛定谔方程

13.6  电子自旋

13.6.1  施特恩—格拉赫实验

13.6.2  电子的自旋

13.7  原子的壳层结构

13.7.1  四个量子数

13.7.2  原子的电子壳层结构

本章小结

复习思考题

 

习题答案

参考文献