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第一章绪论1

1.1什么是物理学1

1.2物理量4

1.3物理学中的近似10

1.4矢量11

1.5正交坐标系16

习题20

参考文献21

第一部分力学27

第二章运动学27

2.1物体的运动和运动的物体27

2.2平动27

2.3转动31

2.4振动34

2.5相平面和相空间37

2.6伽利略变换39

2.7科里奥利加速度41

习题43

参考文献44

第三章质点动力学45

3.1惯性定律和惯性系45

3.2牛顿第二定律和第三定律46

3.3力50

3.4非惯性系和惯性力54

3.5动量和角动量56

3.6机械功和机械能58

习题62

参考文献64

第四章引力65

4.1万有引力定律65

4.2引力势能71

4.3引力质量 引力红移 引力塌缩77

4.4开普勒问题和散射82

4.5引力场87

习题93

参考文献95

第五章质点系动力学97

5.1质心和质心系97

5.2变质量系101

5.3碰撞103

5.4流体运动111

5.5对称性和守恒律113

习题114

参考文献117

第六章刚体动力学118

6.1定轴转动和转动惯量118

6.2转动动力学121

6.3角动量的进动124

6.4刚体的平衡和稳定性126

习题128

参考文献130

第七章振动131

7.1简谐振动131

7.2耦合振动135

7.3阻尼振动138

7.4非线性振动139

7.5强迫阻尼振动142

习题145

参考文献147

第八章波148

8.1波及其分类148

8.2波动方程149

8.3简谐波及其叠加152

8.4干涉和衍射159

8.5色散和波包162

8.6多普勒效应164

8.7孤立波165

习题166

参考文献168

第九章相对论力学169

9.1伽利略变换169

9.2洛伦兹变换173

9.3空时图和孪生子佯谬179

9.4相对论运动学183

9.5相对论动力学185

习题190

参考文献192

第二部分热物理198

第十章温度198

10.1平衡态198

10.2热平衡和温度200

10.3经验温标201

10.4物态方程203

习题205

参考文献206

第十一章热力学第一定律207

11.1功和内能207

11.2热和热力学第一定律209

11.3热容和比热容211

11.4气体的自由膨胀和内能214

11.5绝热方程215

11.6卡诺循环217

习题218

参考文献221

第十二章热力学第二定律222

12.1热力学第二定律222

12.2卡诺定理 热力学温标223

12.3熵和熵原理225

12.4热力学势230

12.5相对论热力学235

12.6黑洞热力学237

习题238

参考文献240

第十三章理想气体的微观模型241

13.1理想气体241

13.2平衡分布244

13.3能量均分定理247

13.4泻流248

13.5输运现象250

习题256

参考文献258

第十四章相变259

14.1范德瓦耳斯方程259

14.2相和相图261

14.3克拉珀龙方程262

14.4高级相变265

14.5现代相变理论中的一些概念268

习题270

参考文献272

第三部分电磁学275

第十五章静电场275

15.1电荷和库仑定律275

15.2静电场279

15.3高斯定律284

15.4电势290

15.5电势能293

习题297

参考文献299

第十六章导体和电介质301

16.1静电场中的均匀导体301

16.2电容303

16.3电导率和欧姆定律306

16.4电介质308

16.5电矢量310

习题314

参考文献316

第十七章磁场317

17.1磁场317

17.2磁高斯定律和安培环路定律322

17.3磁力325

17.4霍尔效应331

习题333

参考文献335

第十八章电磁感应336

18.1法拉第电磁感应定律336

18.2动生电动势339

18.3电感341

18.4E和B的相对性346

习题349

参考文献351

第十九章物质的磁性352

19.1微观粒子的磁偶极矩352

19.2磁矢量357

19.3宏观物体的磁性360

19.4地球的磁性365

习题365

参考文献367

第二十章麦克斯韦方程组368

20.1准方程和磁单极子368

20.2位移电流和感应磁场371

20.3麦克斯韦方程组的微分形式375

20.4能流和场动量密度376

习题378

参考文献380

第二十一章电磁波381

21.1波动方程381

21.2行波382

21.3辐射385

21.4晶体衍射387

21.5驻波和态密度388

习题390

参考文献390

第四部分近代物理基础393

第二十二章能量量子化393

22.1黑体辐射393

22.2光电效应396

22.3康普顿效应399

22.4线状谱 原子中的能量量子化401

习题405

参考文献406

第二十三章物质的波动性质407

23.1物质波407

23.2戴维逊-革末实验408

23.3电子双缝实验409

23.4不确定关系410

习题413

参考文献413

第二十四章薛定谔方程414

24.1波函数414

24.2薛定谔方程414

24.3一维势阱417

24.4势垒419

24.5简谐振子423

习题425

参考文献426

第二十五章原子428

25.1氢原子428

25.2能级和跃迁429

25.3概率密度432

25.4角动量和自旋434

25.5多电子原子437

25.6激光438

25.7X射线441

习题443

参考文献444

第二十六章分子和团簇445

26.1原子轨道445

26.2分子轨道448

26.3离子键452

26.4分子振动和转动454

26.5生物大分子454

26.6团簇460

习题461

参考文献462

第二十七章费米统计和玻色统计464

27.1费米子和玻色子464

27.2费米-狄拉克分布466

27.3玻色-爱因斯坦分布 光子气467

27.4玻色-爱因斯坦凝聚468

27.5固体的热容470

习题474

参考文献475

第二十八章凝聚态物质476

28.1凝聚态物质中的空间序476

28.2豪斯多夫维数和分形479

28.3晶体中的键481

28.4金属自由电子模型483

28.5能带484

习题486

参考文献487

第二十九章核物理489

29.1原子核489

29.2核力和核模型492

29.3放射性衰变495

29.4穆斯堡尔效应500

29.5裂变和聚变502

习题508

参考文献511

第三十章轻子和夸克512

30.1粒子及其分类512

30.2相互作用516

30.3守恒定律519

30.4夸克521

30.5CPT定理523

习题526

参考文献528

第三十一章天体物理530

31.1星体演化和结构530

31.2白矮星531

31.3中子星和脉冲星533

31.4类星体535

31.5黑洞和原始黑洞537

习题540

参考文献541

第三十二章物理宇宙学542

32.1基本事实和宇宙学原理542

32.2基本概念545

32.3弯曲时空和度规548

32.4引力场方程552

32.5标准宇宙模型的动力学555

32.6宇宙学的进展558

习题559

参考文献559

附录563

A常用物理常量563

B单摆和雅可比椭圆函数566

C临界阻尼和过阻尼568

D傅里叶级数与频谱570

E关于波包的积分结果573

F太阳系中的行星576

G高斯积分和Γ函数577

H算符▽579

I狄拉克δ函数582

J黎曼？函数583

K波函数584

L电磁场的相对论变换586

索引590