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绪论1

第一篇空时理论与运动定律5

第一章空时理论5

1-1机械运动 空时概念5

1-2坐标系 质点和运动方程6

1-3速度和加速度7

1-4匀速圆周运动10

1-5一般曲线运动12

1-6相对运动14

1-7光速的测定16

1-8双星观测与迈克尔逊实验18

1-9光速不变原理与狭义相对性原理21

1-10四维空时的概念22

1-11洛仑兹变换23

1-12校时问题和运动系统中时间进程的变慢25

1-13运动尺的收缩29

1-14速度合成定理31

1-15加速度的变换33

习题34

第二章运动定律40

2-1惯性系 惯性定律40

2-2力与质量 运动定律41

2-3单位制与量纲43

2-4作用与反作用定律44

2-5动量与冲量 动量守恒定律46

2-6碰撞48

2-7质量公式49

2-8运动定律的协变性51

习题57

第三章质量和能量守恒定律63

3-1功和功率63

3-2功和能量 能量守恒定律65

3-3质能联系定律67

3-4能量与动量的关系69

3-5动量、能量和力的洛仑兹变换71

3-6能量守恒定律的协变性72

习题74

第四章刚体力学79

4-1平动与转动79

4-2质心 质心运动定律79

4-3转动定律81

4-4转动惯量83

4-5动量矩和冲量矩 动量矩守恒定律84

4-6力矩的功转动动能87

4-7陀螺的旋进88

习题89

第五章引力94

5-1万有引力定律94

5-2非惯性系问题95

5-3引力场引力位能97

习题100

第二篇电磁理论102

第六章静电相互作用102

6-1库仑定律102

6-2静电场电场强度103

6-3高斯定理107

6-4电位能电位111

6-5电场强度与电位梯度的关系115

6-6静电场中的导体116

6-7电介质中的极化电场120

6-8静电场的能量123

6-9电子的发现124

习题126

第七章电磁相互作用134

7-1电流密度和电流强度134

7-2电流的磁场电磁单位135

7-3磁感应强度137

7-4磁通量和磁场的旋涡性137

7-5比奥—沙伐定律138

7-6磁场强度安培环路定律140

7-7安培定律143

7-8法拉第定律145

7-9磁场能量148

7-10自感与互感149

习题151

第八章麦克斯韦电磁场理论159

8-1位移电流159

8-2经典电磁理论的基本方程组159

8-3麦克斯韦方程组的微分形式160

8-4电磁场边界条件163

8-5电磁波165

8-6电磁波的能量 坡印亭矢量168

8-7群速度与相速度169

8-8电磁场方程的协变性170

8-9电荷密度的变换172

8-10电磁场方程的协变性（续）173

习题174

第九章电子的电磁场178

9-1运动电荷的磁场178

9-2洛仑兹定律178

9-3测量电子荷质比180

9-4洛仑兹力的洛仑兹变换182

9-5高速电子的电磁场183

9-6电磁辐射186

9-7发光电子189

习题190

第十章光的电磁理论194

10-1光的传播 光程194

10-2光波在介质边界的现象195

10-3自然光与偏振光197

10-4偏振片的起偏与检偏 马吕斯定理198

10-5反射与折射光的偏振199

10-6光反射的半波损失202

10-7双折射203

10-8圆偏振与椭圆偏振205

10-9电光效应207

10-10磁光效应209

10-11光的干涉210

10-12相干光装置212

10-13薄膜干涉214

10-14干涉仪217

10-15全息照相219

10-16惠更斯—基尔霍夫原理221

10-17光的绕射223

10-18绕射光栅225

10-19 X射线的绕射228

习题230

第三篇量子物理学234

前言：物资结构学说的演变234

第十一章量子物理的实验基础236

引言236

11-1光电效应236

11-2康普顿—吴有训效应241

11-3 α粒子的散射实验244

11-4氢原子光谱248

11-5能级存在的证明253

11-6伦琴射线起源255

11-7塞曼效应256

11-8电子的自旋258

11-9微粒束的波动性259

11-10实物波的统计解释262

11-11瓦维洛夫实验263

习题264

第十二章量子力学基础267

12-1二重性的解释267

12-2薛定谔方程268

12-3薛定谔方程的应用举例271

12-4线性谐振子275

12-5几率流密度和粒子数守恒定律276

12-6算符的概念与广义薛定谔方程278

12-7分动量矩算符及其本征值279

12-8勒襄特算符280

12-9算符的对易性质282

12-10几率振幅和态的迭加原理283

12-11测量过程284

12-12动量测量过程举例287

12-13平面波型几率振幅的归一化288

12-14平均值290

12-15海森堡关系293

12-16表象变换的概念295

12-17量子跃迁297

12-18能级宽度与寿命299

附录301

习题303

第十三章原子结构307

13-1氢原子结构307

13-2碱金属原子314

13-3塞曼效应的量子力学解释316

13-4总动量矩318

13-5l-s耦合323

13-6光谱双线325

13-7复杂塞曼效应327

13-8微粒系统的全同性330

13-9不相容原理331

13-10氦原子333

13-11多电子原子的动量矩335

13-12周期表337

习题342

第四篇统计热力学343

前言343

第十四章热力学344

14-1热量与功 系统的内能344

14-2绝对温标345

14-3热力学第一定律346

14-4定容热容量和定压热容量347

14-5热功转换与循环过程350

14-6可逆与不可逆过程351

14-7热力学第二定律352

14-8熵和熵增大原理354

14-9热力学第二定律的统计意义356

习题358

第十五章统计分布361

15-1热运动361

15-2理想气体的压强与能量公式362

15-3分子系统的几种内能形式365

15-4费米分布367

15-5势阱中的量子态数369

15-6麦克斯韦—玻尔兹曼分布372

15-7理想气体热容量的理论374

15-8非理想气体热容量的微观理论376

15-9费米能级378

15-10玻色—爱因斯坦分布379

15-11辐射定律381

15-12辐射系统的量子态383

15-13热辐射的量子理论385

15-14玻色气体的熵—熵的统计解释387

附录：几率乘法与分布组合389

习题391

第五篇选读部分394

前言394

第十六章固体的几个典型问题395

16-1固体热容量的量子理论395

16-2磁化强度矢量397

16-3顺磁性理论398

16-4抗磁材料的磁化率401

16-5激光原理402

第十七章半导体406

17-1微扰理论406

17-2一维周期场中电子波的微扰近似408

17-3电子在能带中的填充412

17-4半导体锗和硅的晶体结构413

17-5半导体的能带415

17-6半导体中载流子的浓度416

17-7杂质电离的载流子浓度419

17-8半导体中电子的运动420

第十八章超导性423

18-1气体的液化423

18-2低温的获得425

18-3超导研究的早期工作426

18-4超导高温转变的研究430

第十九章粒子与原子核简述433

引言433

19-1有效截面433

19-2狄拉克的负能概念与电子偶的形成与转化434

19-3核子435

19-4原子核的结构438

19-5原子核的结合能439

19-6中微子439

19-7介子和核力441

19-8反粒子443

19-9对称性444

19-10核衰变447

19-11β衰变的宇称不守恒450

19-12γ衰变451

19-13核反应452

19-14核分裂454

19-15核能级图456

19-16穆斯保尔效应456

附录458

Ⅰ.一些常用物理常数458

Ⅱ.国际单位制（SI）459

习题答案461