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第一章 连续体力学1

第一节 刚体的定轴转动1

一、刚体的运动1

二、刚体定轴转动定理5

三、转动中的功和能9

四、刚体的角动量定理11

第二节 流体力学13

一、理想流体的定常流动13

二、黏性流体的流动17

第三节 液体的表面现象21

一、液体的表面张力21

二、毛细现象25

习题27

物理窗口30

A．生物力学30

第二章 气体动理论33

第一节 气体的压强和温度33

一、理想气体的状态方程33

二、气体动理论的研究方法35

三、理想气体的压强37

四、分子的平均平动动能与温度的关系39

五、范德瓦耳斯方程39

第二节 分子平均动能按自由度均分的统计规律44

一、自由度44

二、分子的平均动能按自由度均分原则45

三、理想气体的内能46

第三节 气体分子速率分布的统计规律47

一、速率分布律47

二、麦克斯韦速率分布律48

三、麦克斯韦速率分布律的应用49

四、麦克斯韦速率分布律的实验验证51

第四节 气体分子能量分布的统计规律51

一、玻尔兹曼分布律51

二、在重力场中粒子按高度的分布52

第五节 气体分子碰撞的统计规律53

第六节 气体的输运规律55

一、气体的扩散55

二、气体的热传导56

三、气体的内摩擦现象57

习题59

第三章 热力学61

第一节 热力学第一定律及其对理想气体的应用61

一、热力学系统61

二、热力学过程62

三、热力学第一定律63

四、内能64

五、功64

六、热量65

七、热力学第一定律对理想气体的应用68

第二节 循环过程、卡诺循环73

一、循环过程73

二、卡诺循环74

第三节 热力学第二定律77

一、热力学过程的方向性77

二、热力学第二定律79

三、热力学第二定律的物理本质80

第四节 熵与熵增加原理83

一、态函数——熵83

二、熵增加原理86

第五节 热力学函数及应用87

一、焓88

二、自由能88

三、吉布斯自由能89

四、热力学函数的应用90

习题92

物理窗口94

B．化学势与水势94

C．生物系统热力学99

第四章 静电场101

第一节 电场强度101

一、库仑定律101

二、电场强度102

三、高斯定理110

第二节 电势119

一、电势能119

二、电势121

三、电场强度与电势关系126

第三节 静电场对电荷的作用128

一、静电场对点电荷的作用 电泳128

二、静电场对电偶极子的作用129

第四节 静电场对导体的作用131

一、导体的静电平衡131

二、导体的电荷分布 尖端放电132

第五节 静电场对电介质的作用133

一、电介质的极化133

二、电介质中的高斯定理135

三、电容器 细胞电容137

四、电介质电泳 细胞电融融合139

第六节 静电场的能量140

一、带电体系的静电能量140

二、电场的能量140

习题142

第五章 稳恒电流144

第一节 电流密度和电动势144

一、电流 电流密度矢量144

二、电流密度的微观意义145

三、欧姆定律的微分形式146

四、电源 电动势147

第二节 基尔霍夫定律148

一、基尔霍夫第一定律148

二、基尔霍夫第二定律149

习题152

物理窗口153

D．生物电学153

第六章 稳恒磁场156

第一节 真空中的稳恒磁场156

一、磁感应强度、磁场的高斯定理156

二、毕奥—萨伐尔定律161

三、安培环路定理165

四、磁场对运动电荷的作用170

五、磁场对载流导线的作用174

第二节 磁介质中的磁场177

一、磁介质177

二、铁磁质181

习题182

物理窗口186

E．超导电性186

F．生物磁学188

第七章 电磁感应192

第一节 电磁感应的基本规律192

一、电磁感应现象192

二、法拉第电磁感应定律193

第二节 动生电动势194

第三节 感生电动势196

一、感生电动势 涡旋电场196

二、自感和互感197

第四节 磁场的能量199

第五节 麦克斯韦方程202

一、位移电流202

二、麦克斯韦方程组203

三、电磁波205

习题206

第八章 振动和波209

第一节 线性振动210

一、简谐振动210

二、阻尼振动216

三、受迫振动 共振218

第二节 振动的合成220

一、一维线性振动的合成220

二、二维线性振动的合成222

第三节 平面简谐波225

一、物体的弹性形变225

二、机械波的产生和传播227

三、平面简谐波的波动方程230

第四节 波的能量235

一、波的能量235

二、波动能量的传播236

三、波的吸收237

第五节 惠更斯原理238

一、惠更斯原理238

二、波的衍射现象239

三、波的反射现象239

四、波的折射现象240

第六节 波的干涉241

一、波的叠加原理241

二、波的干涉现象241

三、驻波244

习题247

物理窗口248

G．非线性振动与混沌248

H．生物节律252

第九章 光的波动性254

第一节 光的干涉254

一、光的相干条件254

二、杨氏双缝干涉 洛埃镜256

三、薄膜干涉259

第二节 光的衍射266

一、惠更斯—菲涅耳原理266

二、夫琅和费单缝衍射和圆孔衍射267

三、光栅衍射273

四、X射线的衍射277

第三节 光的偏振279

一、光的偏振态279

二、布儒斯特定律283

三、光的双折射现象284

四、波片、椭圆偏振光或圆偏振光、偏振光的检验288

五、旋光现象291

习题292

物理窗口295

I．全息光学295

J．旋光与对称性破缺296

习题参考答案299

附录306

参考文献307