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绪论1

一、物理学的研究对象1

二、物理学与科学技术、生产实践的关系1

三、物理学的学习方法1

第一章力学的基本定律3

1-1牛顿运动定律3

一、牛顿运动定律3

二、单位和量纲5

1-2功和能能量守恒定律6

一、功6

二、动能 势能8

三、功能原理11

四、机械能守恒定律11

五、能量守恒定律14

1-3动量守恒定律15

一、动量冲量 动量定理15

二、动量守恒定律17

1-4转动和转动定律19

一、刚体的定轴转动19

二、力矩转动定律 转动惯量22

三、转动动能 力矩的功27

1-5角动量守恒定律29

一、角动量冲量矩 角动量定理29

二、角动量守恒定律31

1-6旋进33

1-7经典力学的适用范围35

习题一37

第二章流体的运动41

2-1理想流体的定常流动41

一、理想流体41

二、定常流动41

三、连续性方程42

2-2伯努利方程及其应用43

一、伯努利方程43

二、伯努利方程的应用45

2-3粘性流体层流 湍流48

一、牛顿粘性定律48

二、层流 湍流 雷诺数50

2-4泊肃叶定律51

一、泊肃叶定律51

二、粘性流体的运动规律52

2-5斯托克斯定律54

习题二55

第三章 振动和波56

3-1简谐运动56

一、简谐运动方程56

二、描述简谐运动的物理量57

3-2简谐运动的合成60

一、同方向简谐运动的合成60

二、相互垂直简谐运动的合成62

3-3简谐波65

一、机械波的产生和传播65

二、波动方程66

三、波的能量69

3-4惠更斯原理71

一、惠更斯原理71

二、解释波的衍射现象72

三、解释波的折射72

3-5波的叠加原理波的干涉73

一、波的叠加原理73

二、波的干涉73

三、驻波75

3-6声波和超声波77

一、声强和声强级77

二、超声波的发生78

三、超声波的特性和应用79

四、次声波80

习题三80

第四章分子物理学83

4-1动理学理论83

一、动理学理论及其实验基础83

二、分子现象统计规律性84

4-2理想气体动理论基本方程85

一、理想气体物态方程85

二、理想气体动理论基本方程86

4-3能量均分定理88

一、分子平均平动动能88

二、自由度88

三、能量均分定理89

4-4分子速率及其实验测定90

一、分子速率的统计分布90

二、分子速率的实验测定93

4-5真实气体93

一、真实气体的等温线94

二、分子力95

三、范德瓦耳斯方程96

习题四99

第五章热力学的基本定律101

5-1热力学第一定律101

一、功热量 系统内能101

二、热力学第一定律及其应用102

5-2气体热容量105

5-3绝热过程107

5-4卡诺循环 热机效率110

5-5热力学第二定律113

一、可逆过程和不可逆过程115

二、卡诺定理116

三、热力学第二定律的统计意义117

习题五118

第六章静电场120

6-1电场强度电势 电势差120

一、电场强度120

二、高斯定 理123

三、电势 电势差130

四、电势差与电场强度的关系135

6-2静电场中的电介质137

一、电介质137

二、电介质中的电场138

三、电位移有电介质时的高斯 定理141

6-3电容143

一、电容143

二、电容器电容的计算144

6-4静电场的能量145

一、电场的能量145

二、电场能的体密度146

6-5压电效应及其应用147

一、压电效应147

二、逆压电效应及其应用148

习题六148

第七章直流电路150

7-1恒定电流150

一、电流强度150

二、电流密度150

三、欧姆定律的微分形式152

7-2电源电动势一段有源电路的欧姆定律154

一、电源电动势154

二、一段有源电路的欧姆定律155

7-3基尔霍夫定律及其应用157

一、基尔霍夫定律157

二、基尔霍夫定律应用举例158

7-4温差电现象及其应用159

一、电子逸出功159

二、接触电势差160

三、温差电现象及其应用161

7-5电容器的充电和放电163

一、电容器的充、放电163

二、RC电路充电时的电势差和电流的变化规律163

三、RC电路放电时的电势差和电流的变化规律165

习题七167

第八章电流的磁场171

8-1磁场 磁感应强度171

8-2电流的磁场172

一、毕奥-萨伐尔定律172

二、安培环路定理174

三、磁通量177

8-3磁场对运动电荷的作用177

一、洛仑兹力178

二、质谱仪180

三、霍耳效应181

8-4磁场对电流的作用磁矩182

一、安培定律182

二、磁场对载流线圈的作用磁矩183

8-5磁介质186

一、磁介质186

二、磁导率磁场强度188

三、铁磁质189

四、磁致伸缩190

习题八191

第九章电磁感应195

9-1电磁感应定律195

一、电磁感应的基本定律195

二、有旋电场198

三、涡电流199

9-2自感200

一、自感现象200

二、RL电路中电流的增长与衰减规律201

9-3磁场的能量203

9-4电磁场及其传播205

一、位移电流205

二、麦克斯韦电磁场基本方程207

三、电磁波的产生和传播208

四、电磁波的能量210

习题九211

第十章交流电路214

10-1正弦式交流电214

一、正弦式交流电的基本特征215

二、正弦式交流电的旋转矢量表示法217

三、正弦式交流电的复数表示法218

10-2RLC串联电路 串联 共振219

一、单一参数的交流电路219

二、RLC串联电路223

三、串联共振226

10-3电感与电容并联电路 并联共振229

10-4交流电的功率232

一、单相交流电的功率232

二、提高功率因数的意义和方法236

习题十238

第十一章光的波动性240

11-1光的干涉240

一、光的相干性240

二、扬氏双缝实验241

三、劳埃德镜实验243

四、光程和光程差243

五、平行平面薄膜的于涉244

11-2光的衍射246

一、惠更斯-菲涅耳原理246

二、单缝衍射247

三、衍射光栅250

四、光学仪器的分辨本领253

11-3伦琴射线的衍射256

一、伦琴射线的波动性256

二、布喇格方程257

11-4光的偏振259

一、自然光和偏振光259

二、光的双折射现象264

三、椭圆偏振光和圆偏振光267

11-5旋光现象269

11-6光的吸收和散射270

一、光的吸收朗伯-比尔定律270

二、光的散射271

习题十一274

第十二章光的粒子性276

12-1热辐射276

一、热辐射现象276

二、基尔霍夫辐射定律276

三、绝对黑体的辐射定律277

四、普朗克量子假设279

12-2光电效应281

一、光电效应的基本规律281

二、爱因斯坦光电效应方程282

三、光电效应的应用284

12-3康普顿效应285

一、伦琴射线的散射实验285

二、用光子理论解释康普顿效应286

12-4光的波粒二象性287

习题十二288

第十三章原子结构的量子理论289

13-1玻尔-索末菲原子结构理论289

一、氢原子光谱的规律性289

二、玻尔的氢原子理论290

三、玻尔理论的发展——索末菲理论293

13-2实物粒子的波动性297

一、德布罗意假设297

二、电子衍射298

三、物质波的统计解释300

13-3不确定原理301

一、坐标和动量的不确定关系式301

二、能量和时间的不确定关系式303

13-4波函数薛定谔方程304

一、波函数的意义和性质304

二、自由粒子的波函数和薛定谔方程305

三、定态波函数和薛定谔方程306

四、一维势阱中运动的粒子308

13-5电子自旋310

一、施特恩-格拉赫实验310

二、碱金属元素光谱的双线结构311

三、电子自旋假设311

13-6分子光谱313

一、分子光谱的特点与分子内部运动的关系313

二、分子的转动光谱314

三、分子的振转光谱316

四、分子的电子振转光谱317

13-7激光318

一、激光的特点318

二、激光 产生的原理319

三、几种常见的激光器322

四、激光在医药学上的应用322

习题十三323

第十四章原子核325

14-1原子核的组成325

一、原子核的电量、质量和大小325

二、原子核的组成326

三、原子核的结合能327

四、核力329

14-2放射性衰变定律核反应330

一、放射性衰变330

二、衰变定律333

三、人工核反应335

14-3放射性核素336

一、放射线的剂量337

二、放射性核素在医药方面的应用338

14-4核子和核的自旋与磁矩核磁共振339

一、核子的自旋与磁矩340

二、原子核的自旋与磁矩340

三、核磁共振342

四、核磁共振的应用345

14-5基本粒子简介347

一、人类对物质组成的探索347

二、基本粒子的分类347

三、基本粒子的相互作用349

四、基本粒子结构的夸克模型349

习题十四351

附录353

Ⅰ.国际单位制（SI）的基本单位353

Ⅱ.国际单位制（SI）的辅助单位353

Ⅲ.国际单位制的导出单位353

Ⅳ.与国际单位制并用的单位354

Ⅴ.国际制词冠354

Ⅵ.电磁学国际单位354

Ⅶ.物理基本常数表355

Ⅷ.希腊字母表356

习题答案357

中英文名词对照366