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绪论1

一、物理学是自然科学的基础1

二、物理学与科学发展和技术进步的关系3

三、物理学与医学、药学的关系4

四、学习物理学的重要性5

第一章 刚体的转动6

第一节 刚体的定轴转动8

一、刚体定轴转动的角量描述8

二、匀变速转动基本公式9

三、角量和线量的关系10

第二节 力矩 转动定律 转动惯量10

一、力矩10

二、刚体的转动定律11

三、转动惯量12

第三节 力矩的功 刚体定轴转动中的动能定理16

一、力矩的功16

二、转动动能17

三、刚体定轴转动中的动能定理17

第四节 角动量角动量守恒定律19

一、质点的角动量和刚体的角动量20

二、角动量定理20

三、角动量守恒定律21

第五节 刚体的进动23

习题一26

第二章 流体力学28

第一节 理想流体的定常流动28

一、理想流体28

二、定常流动29

三、流线和流管29

第二节 定常流动的连续性方程30

第三节 伯努利方程及其应用31

一、伯努利方程31

二、伯努利方程的应用32

第四节 黏性流体的运动36

一、黏性定律36

二、黏性流体的伯努利方程37

三、泊肃叶定律38

四、斯托克斯黏性定律39

五、层流、湍流与雷诺数40

习题二41

第三章 气体动理论43

第一节 理想气体物态方程43

一、平衡态43

二、理想气体物态方程44

第二节 理想气体的压强45

一、理想气体的微观模型45

二、理想气体的压强公式46

第三节 温度与分子平均平动动能的关系47

第四节 能量均分定理49

一、分子的自由度49

二、能量均分定理50

三、理想气体的内能50

第五节 麦克斯韦速率分布律51

一、麦克斯韦速率分布律51

二、分子速率分布的实验测定54

第六节 真实气体56

一、真实气体的等温线56

二、分子力58

三、范德瓦尔斯方程59

第七节 液体的表面现象61

一、液体的表面张力61

二、液体表面现象63

习题三66

第四章 振动学基础68

第一节 简谐振动68

一、简谐振动运动学方程68

二、简谐振动中的特征量69

三、简谐振动的矢量图表示法73

四、简谐振动的能量74

第二节 简谐振动的合成75

一、同方向简谐振动的合成76

二、相互垂直简谐振动的合成78

习题四81

第五章 波动学基础84

第一节 机械波的形成和特征84

一、机械波产生的条件84

二、横波和纵波85

三、波长 周期和频率 波速87

第二节 平面简谐波87

一、平面简谐波的波函数87

二、波的能量91

第三节 惠更斯原理和波的叠加原理93

一、惠更斯原理93

二、波的反射和折射94

三、波的叠加原理95

四、波的干涉和衍射96

五、驻波98

第四节 声波及其应用100

一、声强和声强级100

二、多普勒效应101

三、超声波103

四、次声波105

习题五106

第六章 静电场108

第一节 库仑定律 电场强度108

一、库仑定律108

二、电场强度109

三、场强叠加原理109

第二节 电场线 电通量112

一、电场线112

二、电通量113

第三节 高斯定理114

一、高斯定理114

二、高斯定理的应用115

第四节 静电场的环路定理 电势118

一、静电场的环路定理118

二、电势差 电势119

第五节 等势面 场强与电势的关系123

一、等势面123

二、电场强度与电势的关系124

习题六126

第七章 静电场中的导体和电介质128

第一节 静电场中的导体128

一、导体的静电平衡条件128

二、静电平衡时导体的性质129

三、空腔导体和静电屏蔽130

第二节 静电场中的电介质131

一、电介质的极化131

二、极化强度和极化电荷133

三、电位移 有电介质时的高斯定理135

第三节 电容和电容器138

一、孤立导体的电容138

二、电容器的电容138

三、电容器电容的计算138

四、电容器的串联和并联140

第四节 静电场的能量141

一、电容器的能量141

二、电场的能量和能量密度142

第五节 铁电体 永电体 压电体144

一、铁电体144

二、永电体144

三、压电体145

习题七146

第八章 电流的磁场149

第一节 磁场 磁感应强度150

一、磁场151

二、磁感应强度151

三、磁感应线和磁通量152

第二节 毕奥-萨伐尔定律154

一、毕奥-萨伐尔定律154

二、毕奥-萨伐尔定律应用举例154

第三节 安培环路定律156

一、安培环路定律156

二、安培环路定律应用举例157

第四节 磁场对电流的作用158

一、安培定律158

二、磁场对载流线圈的作用159

第五节 磁场对运动电荷的作用161

一、洛伦兹力162

二、质谱仪163

三、霍尔效应164

第六节 磁介质165

一、磁介质的磁化机制165

二、磁导率 磁场强度166

三、铁磁质的磁化167

习题八170

第九章 电磁感应174

第一节 法拉第电磁感应定律174

一、楞次定律174

二、法拉第电磁感应定律175

第二节 动生电动势177

一、在磁场中运动的导线产生的动生电动势177

二、动生电动势产生的原因177

第三节 感生电动势179

一、感生电场179

二、涡电流179

三、电子感应加速器180

第四节 自感和互感181

一、自感现象181

二、互感现象184

第五节 磁场的能量186

第六节 电磁场及其传播187

一、位移电流188

二、麦克斯韦电磁场方程组189

三、电磁波190

第七节 超导电性192

一、超导现象192

二、迈斯纳效应193

三、BCS理论193

四、超导电性的应用193

习题九195

第十章 光的干涉199

第一节 光的相干性199

一、光矢量199

二、普通光源的发光机制200

三、光的相干性200

四、相干光的获得200

第二节 双缝干涉201

一、杨氏双缝实验201

二、菲涅耳双镜实验202

三、劳埃德镜实验203

第三节 光程和光程差205

一、光程205

二、薄透镜成像的等光程原理206

第四节 薄膜干涉207

一、等倾干涉207

二、等厚干涉211

第五节 干涉仪 干涉现象的应用215

一、迈克耳逊干涉仪的结构和光路215

二、干涉现象的应用216

习题十217

第十一章 光的衍射219

第一节 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理219

一、光的衍射现象及分类219

二、惠更斯-菲涅耳原理220

第二节 单缝衍射221

第三节 衍射光栅225

一、光栅225

二、光栅衍射和光栅方程225

三、光栅衍射光谱226

第四节 圆孔衍射 光学仪器的分辨率227

一、圆孔夫琅和费衍射227

二、光学仪器的分辨率227

第五节 X射线的衍射 布喇格方程229

一、X射线的衍射229

二、布喇格方程230

三、电子的衍射与电子显微镜的分辨率231

第六节 全息照相232

一、全息照相的记录232

二、全息图像的再现232

三、全息技术的应用233

习题十一235

第十二章 光的偏振237

第一节 自然光和偏振光237

一、自然光237

二、线偏振光238

三、部分偏振光238

第二节 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律238

一、偏振片的起偏和检偏238

二、马吕斯定律239

第三节 反射光和折射光的偏振241

一、布儒斯特定律241

二、玻璃片堆241

第四节 光的双折射现象242

一、光的双折射现象242

二、惠更斯原理在双折射现象中的应用244

三、偏振片与二向色性246

第五节 偏振光的干涉246

一、圆偏振光与椭圆偏振光246

二、偏振光的干涉247

第六节 旋光现象248

习题十二251

第十三章 光的吸收与散射253

第一节 光的吸收253

第二节 光的散射256

一、瑞利散射定律256

二、散射光的强度和偏振情况257

三、拉曼散射258

四、超显微镜259

习题十三260

第十四章 激光262

第一节 激光产生的原理262

一、自发辐射、受激辐射与粒子数反转262

二、光学谐振腔264

三、激光器的结构264

第二节 激光的特性265

第三节 几种常见的激光器266

第四节 激光对生物组织的作用和在医药领域中的应用267

一、激光对生物组织的作用267

二、激光在医药领域中的应用268

习题十四270

第十五章 光的量子性271

第一节 热辐射271

一、热辐射271

二、绝对黑体272

三、基尔霍夫辐射定律273

第二节 黑体辐射273

一、斯特藩-玻耳兹曼定律274

二、维恩位移定律274

第三节 普朗克的量子假设276

第四节 光电效应277

一、光电效应的基本规律277

二、爱因斯坦光量子论280

三、光电效应的应用282

第五节 康普顿效应283

一、康普顿散射实验284

二、用光子理论解释康普顿散射284

习题十五286

第十六章 相对论基础288

第一节 伽利略变换和经典力学时空观288

一、相对性原理288

二、伽利略变换288

三、经典力学的时空观289

第二节 狭义相对论的基本假设290

一、迈克耳逊-莫雷实验290

二、基本假设291

三、洛伦兹变换291

第三节 相对论中的长度和时间293

一、长度收缩293

二、时间延缓293

三、同时性的相对性294

四、孪生子佯谬295

五、时序的相对性与因果佯谬295

第四节 相对论动力学基础297

一、动量和质量297

二、力和动能298

三、能量质能关系299

四、能量和动量的关系300

第五节 广义相对论简介301

一、等效原理301

二、广义相对性原理302

三、广义相对论的检验303

习题十六304

第十七章 量子力学基础306

第一节 原子光谱的实验规律306

一、氢原子光谱306

二、里兹组合原理307

第二节 玻尔的氢原子理论308

一、玻尔理论的基本假设308

二、玻尔理论的改进及其局限性311

第三节 实物粒子的波粒二象性311

一、德布罗意波311

二、电子衍射实验312

三、应用314

四、德布罗意波的统计解释314

第四节 不确定性原理315

一、坐标和动量的不确定关系式315

二、能量和时间的不确定关系式316

第五节 波函数 薛定谔方程316

一、波函数的意义和性质317

二、薛定谔方程317

第六节 一维定态问题319

一、一维无限深方势阱319

二、求解定态薛定谔方程320

三、势垒的穿透、隧道效应321

第七节 氢原子的量子力学处理方法322

一、氢原子的薛定谔方程322

二、电子自旋324

三、原子的壳层结构325

习题十七327

第十八章 原子核与放射性329

第一节 原子核的基本性质329

一、原子核的组成329

二、原子核的性质330

三、原子核的质量亏损与结合能331

四、核力333

第二节 原子核的放射性衰变类型333

一、α衰变334

二、γ衰变和内转换334

三、β衰变335

第三节 放射性衰变规律336

一、衰变定律336

二、平均寿命337

三、半衰期337

四、放射性活度338

习题十八339

附录 物理学常用常量（2010年推荐值）340