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第一编 力学1

第1章　质点的运动1

1.1　质点　参考系　运动方程1

1.2　位移　速度　加速度2

1.3　圆周运动及其描述4

1.4　曲线运动方程的矢量形式5

1.5　运动描述的相对性　伽利略坐标变换6

第2章　牛顿运动定律8

2.1　牛顿第一定律和第三定律8

2.2　常见力和基本力8

2.3　牛顿第二定律及其微分形式11

2.4　牛顿运动定律应用举例11

2.5　牛顿第二定律积分形式之一：动量定理12

2.6　牛顿第二定律积分形式之二：动能定理13

2.7　非惯性系　惯性力14

第3章　运动的守恒定律15

3.1　保守力　成对力做功　势能15

3.2　功能原理18

3.3　机械能守恒定律　能量守恒定律19

3.4　质心　质心运动定理　动量守恒定律 火箭飞行20

3.5　碰撞23

3.6　质点的角动量和角动量守恒定律23

第4章　刚体的转动25

4.1　刚体的平动、转动和定轴转动25

4.2　刚体的角动量　转动动能　转动惯量26

4.3　力矩　刚体定轴转动定律28

4.4　定轴转动的动能定理29

4.5　刚体的自由度　刚体的平面平行运动31

4.6　定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律31

4.7　进动32

第5章　相对论基础33

5.1　伽利略相对性原理　经典力学的时空观33

5.2　狭义相对论基本原理　洛伦兹坐标变换式33

5.3　相对论速度变换公式35

5.4　狭义相对论时空观35

5.5　狭义相对论动力学基础36

第二编 热学38

第6章　气体动理论38

6.1　状态　过程　理想气体38

6.2　分子热运动和统计规律39

6.3　气体动理论的压强公式40

6.4　理想气体的温度公式41

6.5　能量均分定理　理想气体的内能42

6.6　麦克斯韦速率分布律43

6.7　玻尔兹曼分布律　重力场中粒子按高度的分布45

6.8　分子的平均碰撞次数及平均自由程45

6.9　气体内的迁移现象46

6.10　真实气体　范德瓦耳斯方程47

6.11　物态和相变49

第7章　热力学基础51

7.1　热力学第一定律51

7.2　热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用52

7.3　绝热过程　多方过程55

7.4　焦耳-汤姆孙实验　真实气体的内能56

7.5　循环过程　卡诺循环57

7.6　热力学第二定律58

7.7　可逆过程与不可逆过程　卡诺定理58

7.8　熵60

7.9　熵增加原理　热力学第二定律的统计意义61

第三编 电场和磁场63

第8章　真空中的静电场63

8.1　电荷　库仑定律63

8.2　电场　电场强度64

8.3　高斯定理66

8.4　静电场的环路定理　电势67

8.5　等势面　电场强度与电势梯度的关系68

8.6　带电粒子在静电场中的运动69

第9章　导体和电介质中的静电场71

9.1　静电场中的导体71

9.2　空腔导体内外的静电场72

9.3　电容器的电容72

9.4　电介质及其极化74

9.5　电介质中的静电场75

9.6　有电介质时的高斯定理　电位移75

9.7　电场的边值关系76

9.8　电荷间的相互作用能　静电场的能量76

9.9　铁电体　压电体　永电体77

第10章　恒定电流和恒定电场79

10.1　电流密度　电流连续性方程79

10.2　恒定电流和恒定电场　电动势80

10.3　欧姆定律　焦耳-楞次定律80

10.4　一段含源电路的欧姆定律基尔霍夫定律81

第11章　真空中的恒定磁场83

11.1　磁感应强度　磁场的高斯定理83

11.2　毕奥-萨伐尔定律84

11.3　毕奥-萨伐尔定律的应用85

11.4　安培环路定理86

11.5　安培环路定理的应用87

11.6　带电粒子在磁场中所受作用及其运动88

11.7　带电粒子在电场和磁场中运动的应用89

11.8　磁场对载流导线的作用90

11.9　平行载流导线间的相互作用力电流单位“安培”的定义92

11.10　磁力的功92

第12章　磁介质中的磁场93

12.1　磁介质　顺磁质和抗磁质的磁化93

12.2　磁化强度　磁化电流94

12.3　磁介质中的磁场　磁场强度95

12.4　磁场的边值关系96

12.5　铁磁质96

第13章　电磁感应和暂态过程99

13.1　电磁感应定律99

13.2　动生电动势100

13.3　感生电动势　有旋电场101

13.4　涡电流102

13.5 自感和互感102

13.6　电感和电容电路的暂态过程103

13.7　磁场的能量104

第14章　麦克斯韦方程组　电磁场105

14.1　位移电流105

14.2　麦克斯韦方程组105

14.3　电磁场的物质性107

14.4　电磁场的统一性　电磁场量的相对性107

第四编 振动和波动108

第15章　机械振动和电磁振荡108

15.1　简谐振动108

15.2　阻尼振动111

15.3　受迫振动　共振112

15.4　电磁振荡113

15.5　同方向的简谐振动的合成115

15.6　相互垂直的简谐振动的合成116

第16章　机械波和电磁波118

16.1　机械波的产生和传播118

16.2　平面简谐波　波动方程121

16.3　波的能量　波的强度123

16.4　声波125

16.5　电磁波126

16.6　惠更斯原理　波的衍射、反射和折射128

16.7　波的叠加原理　波的干涉　驻波130

16.8　多普勒效应132

第17章　波动光学134

一、光的干涉134

17.1　光源　单色光　相干光134

17.2　双缝干涉135

17.3　光程和光程差136

17.4　薄膜干涉——等倾条纹137

17.5　薄膜干涉——等厚条纹138

17.6　迈克耳孙干涉仪140

17.7　干涉条纹的可见度140

二、光的衍射140

17.8　光的衍射现象　惠更斯-菲涅耳原理140

17.9　单缝的夫琅禾费衍射141

17.10　圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领142

17.11　光栅衍射143

17.12　X射线的衍射145

三、光的偏振145

17.13　自然光和偏振光146

17.14　起偏和检偏　马吕斯定律146

17.15　反射和折射时光的偏振147

17.16　光的双折射147

17.17　椭圆偏振光和圆偏振光　偏振光的干涉149

17.18　人为双折射151

第五编 量子物理153

第18章　早期量子论和量子力学基础153

18.1　热辐射　普朗克的量子假设153

18.2　光电效应　爱因斯坦的光子理论155

18.3　康普顿效应157

18.4　氢原子光谱　玻尔的氢原子理论158

18.5　德布罗意波　波-粒二象性160

18.6　不确定度关系161

18.7　波函数　薛定谔方程161

18.8　势阱中的粒子　势垒　谐振子162

18.9　量子力学中的氢原子问题163

18.10　电子的自旋　原子的电子壳层结构165

第19章　激光和固体的量子理论167

19.1　激光167

19.2　固体的能带结构169

19.3　半导体的导电机构170

19.4　超导电性171