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绪论1

第一部分 力学3

第一章 质点力学4

第一节 质点运动学4

一、位置矢量5

二、运动学方程5

三、速度矢量6

四、加速度矢量10

五、坐标系的运用13

六、运动学的两类问题14

第二节 牛顿运动定律16

一、牛顿运动定律的内容17

二、牛顿定律的应用22

第三节 质点的基本运动定理26

一、质点动量定理26

二、质点动能定理31

三、质点角动量定理35

习题41

第二章 质点系统的守恒定律45

第一节 动量守恒定律46

一、质点系的动量定理46

二、质心47

三、动量守恒定律49

四、火箭飞行原理52

第二节 机械能守恒定律53

一、质点系动能定理54

二、质点系内力的功55

三、质点系统的内势能56

四、机械能守恒定律59

第三节 质点系角动量守恒定律60

一、质点系角动量定义60

二、质点系角动量定理61

三、质点系角动量守恒条件62

习题64

第三章 连续体力学65

第一节 刚体定轴转动65

一、刚体运动的类型66

二、刚体定轴转动运动学67

三、定轴转动动力学70

四、定轴转动刚体的角动量守恒定律79

第二节 固体的形变和弹性82

一、弹性体中的应变和应力82

二、胡克定律86

三、弹性体中的波速92

第三节 理想流体及其运动96

一、理想流体的定常流动96

二、流体运动的描述方法98

三、连续性方程102

四、伯努利方程105

习题111

第二部分 场物理学基础114

第四章 真空中的静电场115

第一节 库仑定律115

一、电荷115

二、库仑定律117

三、静电力叠加原理119

第二节 电场、电场强度120

一、静电场120

二、电场强度矢量121

三、点电荷电场的电场强度122

四、点电荷系电场的电场强度123

五、连续分布电荷电场的电场强度124

第三节 高斯定理131

一、电场线131

二、电通量132

三、高斯定理134

四、高斯定理的物理意义136

五、高斯定理的应用138

一、静电场是保守力场141

第四节 静电场的环路定理 电势141

二、静电场的环路定理143

三、电势能、电势差和电势144

四、电势的计算148

习题152

第五章 真空中的稳恒磁场155

第一节 磁现象155

一、电流的磁效应155

二、磁力156

第二节 磁场 磁感应强度158

第三节 磁场对运动电荷的作用160

一、磁场对运动电荷的作用160

二、带电粒子在电场和磁场中的运动163

三、霍尔效应165

第四节 磁场对载流导线的作用169

一、安培定律169

二、磁场对载流平面线圈的作用172

一、毕奥-萨伐尔定律175

第五节 毕奥-萨伐尔定律175

二、运动电荷的磁场182

第六节 磁场的高斯定理185

一、磁场的几何描述185

二、磁通量186

三、磁场的高斯定理187

第七节 安培环路定理188

习题195

一、电磁感应现象的发现198

第一节 电磁感应定律198

第六章 变化的电磁场198

二、法拉第电磁感应定律199

三、楞次定律203

第二节 电路中的电磁感应互感与自感208

一、互感208

二、自感210

三、磁场能量211

一、电源电动势213

第三节 动生电动势213

二、动生电动势215

三、动生电动势过程中的能量转换219

第四节 感生电动势 涡旋电场221

一、涡旋电场221

二、感生电动势222

三、感生电动势与动生电动势223

四、感生电动势的计算226

第五节 位移电流231

一、恒定电流的连续性232

二、电流连续性方程234

三、电流恒定条件235

四、电容器的充、放电236

五、位移电流假设238

第六节 麦克斯韦电磁场方程组240

习题242

第一节 牛顿万有引力定律244

第七章 引力场简介244

第二节 引力场强245

第三节 保守力场的图示--势能曲线247

习题254

第八章 标量场255

第一节 势函数与场强度255

一、等势面255

二、电势梯度257

一、等值面与等值线261

第二节 标量场的研究方法261

二、梯度矢量262

习题263

第三部分 波动学基础264

第九章 机械振动265

第一节 简谐振动265

一、质点振动系统265

二、简谐势266

三、简谐振动的运动学特征267

四、描述简谐振动的特征量268

五、简谐振动的几何表示271

六、简谐振动的能量277

第二节 简谐振动的叠加278

一、同一直线上两个同频率谐振动的合成278

二、多个同方向、同频率谐振动的合成281

三、二维振动的合成283

第三节 阻尼振动与受迫振动简介284

一、阻尼振动285

二、受控振动287

习题288

第十章 机械波290

第一节 机械波的形成与描述290

一、机械波的产生290

第二节 平面简谐波291

一、波的几何描述291

二、机械波波动方程291

二、简谐波波函数292

三、波场中的相位分布与传播294

第三节 波场中的能量与能流300

一、介质中任一质元的能量300

二、波的能流密度 波的强度302

第四节 波的叠加与干涉303

二、波的干涉304

一、波的叠加原理304

第五节 驻波307

一、从波的干涉看驻波的形成308

二、从固有振动的角度看驻波310

习题315

第十一章 光的干涉319

第一节 光波及其相干性320

一、光波的相干条件320

二、非相干叠加322

第二节 分波前干涉323

三、获得相干光的方法323

一、杨氏实验324

二、光程326

第三节 分振幅薄膜干涉330

一、物像之间的等光程性330

二、等倾干涉331

三、等厚干涉338

习题344

第十二章 光的衍射346

第一节 光的衍射和惠更斯-菲涅耳原理346

一、衍射现象的分类346

二、惠更斯-菲涅耳原理347

第二节 单缝衍射349

一、实验装置与光路349

二、光强分布公式349

第三节 圆孔衍射355

第四节 光学仪器的分辨本领357

一、平面透射光栅的强度分布公式359

第五节 光栅衍射359

二、光栅衍射图样的特点361

三、光栅光谱364

习题369

第十三章 光的偏振371

第一节 光的偏振态371

一、自然光371

三、椭圆偏振光和圆偏振光373

二、线偏振光373

四、部分偏振光374

第二节 偏振片 马吕斯定律375

第三节 光在反射和折射时的偏振378

第四节 晶体的双折射现象380

习题382

第四部分 热物理学基础384

一、热力学系统385

二、系统状态与状态参量385

第一节 热力学中的基本概念385

第十四章 热力学第一定律385

三、准静态过程387

第二节 功、热量和内能389

一、功389

二、系统的内能392

三、热量393

第三节 热力学第一定律393

第四节 气体的摩尔热容394

第五节 理想气体的热力学过程395

一、等体过程395

二、等压过程396

三、等温过程396

四、绝热过程396

五、绝热线与等温线397

第六节 热力学循环401

一、循环过程401

二、制冷机402

习题405

第十五章 热力学第二定律407

第一节 卡诺循环407

一、卡诺循环的4个过程407

二、卡诺循环的效率408

第二节 可逆过程与不可逆过程410

一、热力学过程的不可逆性411

二、热力学过程的可逆性412

一、不可逆过程与热力学第二定律的表述415

第三节 热力学第二定律415

二、熵和热力学第二定律的数学表述416

习题426

第十六章 热平衡态的气体分子运动理论428

第一节 理想气体的压强公式428

一、气体分子热运动的基本特点428

二、理想气体的微观模型431

三、大量分子集体的统计性假设431

四、理想气体压强公式的导出432

第二节 理想气体温度的统计意义435

一、理想气体的温度公式435

五、关于导出压强公式的几点说明435

二、温度的统计意义436

第三节 能量均分定理438

一、自由度438

二、能量按自由度均分定理440

三、理想气体的内能441

五、经典理论的缺陷442

四、理想气体的热容442

第四节 气体分子速率分布律444

一、麦克斯韦速率分布律的实验测定445

二、实验结果分析447

三、速率分布函数的物理意义450

四、用速率分布函数求分子速率的统计平均值451

第五节 玻尔兹曼分布简介454

一、重力场中微粒按高度的分布455

习题456

二、玻尔兹曼密度分布律456

第十七章 气体中的输运现象458

第一节 气体的黏滞现象459

一、实验现象459

二、黏滞力的实验规律459

第二节 气体的扩散与气体的热传导现象461

一、局域平衡假设461

二、实验规律与微观机制461

习题463

习题答案464

附录473

附录A 量纲473

附录B 我国法定计量单位和国际单位制(SI)单位474

附录C 希腊字母474

附录D 物理量的名称、符号和单位(SI)475

附录E 基本物理常数表(1986年国际推荐值)478

索引479

参考文献498