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第一篇 力学3

第1章 质点运动学3

1.1质点的运动方程3

1.2位移 速度 加速度6

1.3切向加速度与法向加速度13

1.4运动的相对性 伽利略变换16

第2章 质点和质点系动力学21

2.1牛顿运动定律及其应用21

2.2惯性系 非惯性系与惯性力25

2.3动量定理和动量守恒定律29

2.4角动量定理和角动量守恒定律37

2.5功 能 机械能守恒定律40

第3章 刚体力学57

3.1刚体运动学57

3.2刚体定轴转动定律60

3.3刚体转动的动能定理67

3.4刚体的一般运动71

第4章 振动78

4.1简谐振动78

4.2谐振子79

4.3阻尼振动83

4.4受迫振动85

4.5同方向简谐振动的合成86

4.6互相垂直简谐振动的合成89

4.7谐振分析91

4.8相空间中振动的轨道91

第5章 波动94

5.1简谐波94

5.2波动方程与波速100

5.3波的能量102

5.4惠更斯原理 反射与折射105

5.5波的叠加 波的干涉和驻波108

5.6声波与声强级113

5.7多普勒效应115

5.8波的色散及非线性波简介117

第6章 相对论基础123

6.1经典时空观123

6.2狭义相对论和洛伦兹变换124

6.3狭义相对论的时空观128

6.4相对论动力学139

6.5广义相对论简介146

第二篇 电磁学157

第7章 静电场和恒定电场157

7.1静电场 高斯定理157

7.2场强环路定理 电势168

7.3静电场中的导体173

7.4静电场中的电介质179

7.5电容 电容器184

7.6静电场的能量187

7.7恒定电场189

7.8匀速运动点电荷的电场195

第8章 恒定磁场202

8.1磁场 磁感应强度202

8.2磁场的高斯定理208

8.3安培环路定理及其应用209

8.4带电粒子在磁场中的运动212

8.5磁场对电流的作用217

8.6磁介质219

8.7铁磁质226

第9章 电磁感应231

9.1法拉第电磁感应定律231

9.2动生电动势与感生电动势233

9.3自感和互感238

9.4磁场的能量242

9.5匀速运动点电荷的磁场244

第10章 麦克斯韦方程组 电磁场248

10.1位移电流248

10.2全电流安培环路定理249

10.3麦克斯韦方程组积分形式250

10.4电磁波252

10.5电磁波能量与电磁波谱255

10.6电磁势256

第三篇 光学265

第11章 几何光学的基本概念265

11.1几个重要的基本概念265

11.2物和像268

11.3薄透镜成像270

第12章 光的干涉276

12.1相干条件276

12.2杨氏双缝干涉280

12.3时空相干性283

12.4分振幅干涉287

12.5迈克耳孙干涉仪294

第13章 光的衍射297

13.1惠更斯-菲涅耳原理297

13.2单缝夫琅禾费衍射298

13.3圆孔衍射 光学仪器的分辨本领304

13.4光栅衍射306

13.5伦琴射线的衍射312

第14章 光的偏振317

14.1光的偏振状态317

14.2起偏与检偏319

14.3光的双折射323

14.4椭圆偏振光 圆偏振光328

14.5偏振光的干涉331

14.6旋光效应335

第15章 光与物质相互作用339

15.1分子光学的基本概念339

15.2光的散射341

15.3光的吸收346

15.4光的色散348

第四篇 热学355

第16章 气体动理论355

16.1物质的聚集态355

16.2温度357

16.3理想气体360

16.4能量均分定理363

16.5两种分布律366

16.6范德瓦耳斯方程373

16.7气体分子平均自由程376

第17章 热力学第一定律382

17.1准静态过程382

17.2热力学第一定律与能量守恒383

17.3理想气体的等值过程390

17.4卡诺循环402

第18章 热力学第二定律414

18.1自然界演化过程的方向性414

18.2热力学第二定律的表述416

18.3热力学概率417

18.4玻尔兹曼熵公式与熵增加原理418

18.5可逆过程 卡诺定理419

18.6克劳修斯熵公式421

第五篇 量子物理学基础429

第19章 实验基础与基本原理429

19.1量子物理学的早期证据429

19.2康普顿效应440

19.3微观粒子的波动性443

19.4概率波与概率幅448

19.5量子物理学的基本原理456

第20章 薛定谔方程463

20.1定态薛定谔方程463

20.2双态系统467

20.3一维定态问题474

20.4原子中的电子481

第21章 量子物理的应用490

21.1多粒子系统与量子统计490

21.2激光494

21.3半导体503

21.4核物理511

21.5粒子物理518

习题答案532

附录539