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第一部分力学1

第一章 运动学1

1.1机械运动力学的主题1

1.2参考系轨道路程和质点的位移矢量2

1.3速度5

1.4加速度8

1.5刚体的平动及转动10

第二章 牛顿定律15

2.1牛顿第一定律惯性参考系15

2.2力16

2.3质量动量18

2.4牛顿第二定律20

2.5牛顿第三定律质心的运动22

2.6变质量物体的运动24

2.7动量守恒定律25

2.8伽利略变换力学相对性原理27

第三章 功和机械能31

3.1能量功和功率31

3.2动能35

3.3势能37

3.4机械能守恒定律41

3.5完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞44

第四章 转动运动的动力学48

4.1力矩和角动量48

4.2转动惯量52

4.3转动动力学的基本定律54

4.4角动量守恒定律57

第五章 狭义相对论基础61

5.1狭义相对论的基本原理61

5.2事件同时性时钟的同步63

5.3洛伦兹变换65

5.4长度和时间间隔的相对性两个事件之间的时间间隔66

5.5在相对论运动学中速度和加速度的变换72

5.6相对论动力学的基本定律74

5.7质量能量关系77

第六章 引力81

6.1万有引力定律81

6.2引力场83

6.3开普勒定律宇宙速度88

第七章 在非惯性参考系中的运动91

7.1相对运动的运动学91

7.2惯性力93

7.3在与地球固定的参考系中的相对运动重力和物体的重量95

7.4等效原理98

第二部分热力学与分子物理学基础101

第八章 理想气体101

8.1分子物理学的课题热运动101

8.2统计和热力学研究方法102

8.3热力学变量态方程热力学的过程104

8.4理想气体的状态方程107

第九章 热力学第一定律110

9.1系统的总能和内能110

9.2热与功112

9.3热力学第一定律115

9.4热力学过程和功的图示116

9.5物质的热容量热力学第一定律应用于理想气体的等参量过程118

第十章 气体动理论126

10.1关于经典统计物理学的一些知识126

10.2气体动理论的基本方程127

10.3麦克斯韦分子速度和能量分布定律（麦克斯韦分布律）129

10.4在有势力场中的粒子分布（玻耳兹曼分布）133

10.5分子的平均自由程135

10.6能量均分原理理想气体的内能136

10.7单原子双原子和多原子气体的热容量139

10.8气体的输运现象144

10.9稀薄气体的性质148

11.1循环过程卡诺循环151

第十一章 热力学第二定律151

11.2可逆过程和不可逆过程154

11.3热力学第二定律156

11.4熵和自由能159

11.5热力学第二定律的统计诠释162

11.6涨落163

11.7布朗运动165

11.8热力学第三定律167

第十二章 真实气体和蒸气169

12.1分子间的相互作用力169

12.2范德瓦耳斯状态方程174

12.3真实气体等温线相变176

12.4氦的超流动性179

第十三章 液体181

13.1液体的一些性质181

13.2夫伦克耳的液态空穴理论182

13.3液体中的扩散与粘滞现象184

13.4液体的表面张力185

13.5浸润与毛细现象187

13.6液体的汽化和沸腾191

第三部分电动力学195

第十四章 电荷库仑定律195

14.1引论195

14.2库仑定律196

15.1电场场强200

第十五章 电场强度和电位移200

15.2电场的叠加原理202

15.3电位移奥斯特洛格拉斯基-高斯定理205

第十六章 电场的电势209

16.1在静电场中移动电荷时所做的功209

16.2静电场的电势211

16.3静电场的电势和电场强度之间的关系214

16.4静电场中的导体216

17.1孤立导体的电容218

第十七章 电容218

17.2互电容电容器219

第十八章 电场中的电介质223

18.1电介质分子的偶极矩223

18.2电介质的极化225

18.3电位移电场强度和极化矢量之间的关系228

18.4铁电材料231

第十九章 电场的能量234

19.1带电导体的能量和电场的能量234

19.2极化电介质的能量236

第二十章 直流电238

20.1电流的概念238

20.2电流和电流密度239

20.3金属导电性的经典电子论基础240

第二十一章 直流电定律245

21.1外力245

21.2欧姆定律和焦耳-楞次定律246

21.3基尔霍夫定律249

第二十二章 液体和气体中的电流252

22.1电解的法拉第定律电离解252

22.2电荷的原子性254

22.3液体的电解导电性254

22.4气体的导电性256

22.5各种类型的气体放电257

22.6关于等离子体的某些信息259

第二十三章 直流电流的磁场264

23.1磁场安培定律264

23.2毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律266

23.3最简单的直流电流磁场的情况269

23.4导线的相互作用磁场对载流导线的作用275

23.5全电流定律磁路277

23.6载流导体在磁场内移动时所做的功281

第二十四章 带电粒子在电场和磁场中的运动283

24.1洛伦兹力283

24.2霍耳效应287

24.3粒子的荷质比质谱学289

24.4带电粒子加速器290

第二十五章 电磁感应296

25.1电磁感应的基本定律296

25.2自感现象299

25.3互感302

25.4电流产生磁场的能量304

第二十六章 磁场中的磁性材料307

26.1电子和原子的磁矩307

26.2磁场中的原子309

26.3均匀磁场中的抗磁材料和顺磁材料312

26.4磁性材料中的磁场315

26.5铁磁材料318

第二十七章 麦克斯韦理论基础321

27.1麦克斯韦理论的一般特征321

27.2麦克斯韦第一方程322

27.3位移电流麦克斯韦第二方程324

27.4电磁场的完整麦克斯韦方程组327

第四部分振动和波333

第二十八章 自由简谐振荡333

28.1简谐振荡333

28.2机械简谐振动336

28.3振荡电路中的自由简谐振荡341

28.4简谐振动的合成343

第二十九章 阻尼振荡和受迫振荡352

29.1阻尼振荡352

29.2受迫机械振动356

29.3受迫电振荡360

第三十章 弹性波366

30.1弹性介质中的纵波和横波366

30.2行波方程369

30.3弹性波的相速度和能量373

30.4波的叠加原理群速度377

30.5波的干涉驻波379

30.6声学多普勒效应385

第三十一章 电磁波388

31.1电磁波的性质388

31.2电磁波的能量392

31.3电磁辐射395

31.4电磁波谱397

31.5电磁波在两种电介质界面的反射与折射399

31.6多普勒效应404

第五部分光学407

第三十二章 光的干涉407

32.1光的单色性和时间相干性407

32.2光的干涉光的空间相干性409

32.3光在薄膜中的干涉415

32.4多光束干涉419

第三十三章 光的衍射423

33.1惠更斯-菲涅耳原理423

33.2菲涅耳衍射426

33.3夫琅禾费衍射428

33.4空间点阵的衍射434

33.5光学仪器的分辨本领437

33.6全息术438

第三十四章 光的吸收散射和色散瓦维洛夫-切连科夫辐射442

34.1光与物质的相互作用442

34.2光的吸收443

34.3光的散射445

34.4光的正常色散和反常色散447

34.5光色散的经典电子理论449

34.6瓦维洛夫-切连科夫辐射452

第三十五章 光的偏振455

35.1光在两种电介质界面处反射和折射时的偏振455

35.2双折射457

35.3偏振光的干涉463

35.4人造光学各向异性467

35.5偏振平面的旋转468

第三十六章 热辐射470

36.1热辐射基尔霍夫定律470

36.2斯特藩-玻耳兹曼定律维恩定律474

36.3普朗克公式476

36.4光测高温学479

第三十七章 量子光学基础482

37.1外光电效应（光电发射效应）482

37.2光子的质量和动量光压485

37.3康普顿效应487

37.4光的波粒二象性489

第六部分原子和分子物理学493

第三十八章 量子力学基础493

38.1物质粒子的波粒两象性493

38.2薛定谔波动方程495

38.3自由粒子的运动498

38.4在一维无限深势阱中的粒子498

38.5线性谐振子500

38.6海森伯不确定原理504

38.7隧道效应506

第三十九章 原子和分子的结构及其光学性质510

39.1氢原子和类氢离子510

29.2空间量子化514

39.3泡利不相容原理门捷列夫周期表516

39.4化学键和分子结构518

39.5分子的光学性质分子光谱520

39.6光的拉曼散射523

39.7发光X射线524

39.8辐射的受激发射激光527

第七部分固体物理学基础533

第四十章 固体的结构与某些性质533

40.1固体结构533

40.2固体的热膨胀534

40.3固体弹性的基本知识536

40.4固体中相变的基本概念539

第四十一章 固体量子物理学概要542

41.1量子统计的基本概念542

41.2玻色-爱因斯坦分布函数与费米-狄拉克分布函数543

41.3量子统计所描述粒子系统的简并545

41.4金属中简并的电子费米气体547

41.5金属电导的量子理论550

41.6超导552

41.7固体的热容量556

41.8固体能带理论560

41.9能带理论中的金属与电介质563

41.10半导体的电导564

41.11金属和半导体中接触电现象567

第八部分核物理和基本粒子573

第四十二章 原子核的结构和基本性质573

42.1核的主要性质和结构573

42.2核的结合能质量亏损575

42.3核力578

42.4放射性580

42.5α衰变584

42.6β衰变585

42.7γ射线588

42.8穆斯堡尔效应590

42.9核反应593

第四十三章 基本粒子602

43.1基本粒子的一般性质602

43.2基本粒子分类及其相互作用603

43.3各种基本粒子的一些性质607

43.4基本粒子物理学中的一些守恒定律610

43.5反粒子612

43.6核子的结构614

第九部分附录617

Ⅰ物理量的单位制617

Ⅱ基本物理常数625

索引628