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第一篇 力学第一章　质点运动学4

1.1　空间和时间4

一、绝对空间和绝对时间二、空间的测量三、时间的测量1.2　质点运动的描述5

一、质点二、参考系和坐标系三、质点位置的描述方法四、运动方程1.3　位移　速度　加速度9

一、位移矢量二、速度矢量三、加速度矢量1.4　变速运动12

求运动方程的一般方法1.5　平面曲线运动16

一、自然坐标系中的加速度二、圆周运动三、角量与线量的关系四、圆周运动的第二类运动学问题五、角速度矢量1.6　相对运动24

一、伽利略变换二、速度变换和加速度变换本章小结28

习题一29

第二章　质点动力学32

2.1　牛顿运动定律32

一、牛顿第一定律二、质量三、动量四、牛顿第二定律五、牛顿第三定律六、常见的几种力七、牛顿运动定律的应用2.2　动量　角动量42

一、动量定理二、角动量三、角动量定理四、质点的角动量守恒定律五、选取参考点的限制　状态量的必要条件2.3　动能51

一、功二、功率三、质点的动能定理四、保守力2.4　势能56

一、势能的定义二、几种常见的势能三、保守力和势能梯度四、势能曲线2.5　伽利略相对性原理　非惯性系62

一、伽利略坐标变换二、伽利略相对性原理三、非惯性参考系　惯性力四、地球自转对物体重量的影响五、科里奥利力本章小结74

习题二75

第三章　质点系动力学78

3.1　质心78

一、内力　外力二、质心三、质心运动定理3.2　动量守恒定律81

一、质点系的动力学方程二、质点系的动量定理三、动量守恒定律3.3　角动量守恒定律90

一、质点系的角动量二、质点系的角动量定理三、角动量守恒定律四、质心参考系中的角动量定理3.4　机械能守恒定律95

一、质点系的动能定理二、质点系的功能原理三、机械能守恒定律四、质心参考系中的功能关系五、能量守恒定律3.5　碰撞103

一、完全弹性碰撞二、完全非弹性碰撞三、恢复系数四、恢复系数的其他定义和一类现象的规律的表示方法3.6　潮汐111

一、引潮力二、引潮力的分布三、潮汐的高度四、太阳的作用五、其他影响3.7　对称性与守恒定律117

一、什么是对称性二、物理定律的对称性三、诺特定理四、时空对称性与三大守恒定律本章小结120

习题三121

第四章　刚体力学基础125

4.1　刚体运动学125

一、刚体模型二、刚体的运动三、刚体定轴转动的角量描述4.2　刚体的角动量和角动量定理129

一、刚体的角动量二、转动惯量三、定轴转动刚体的角动量定理四、关于力矩的进一步讨论五、定轴转动刚体系统的角动量守恒定律4.3　转动动能　机械能守恒定律142

一、刚体的转动动能二、力矩的功三、定轴转动刚体的动能定理四、刚体的重力势能五、刚体系统的机械能守恒定律142

4.4　旋进146

一、旋进二、陀螺仪本章小结148

习题四149

第五章　狭义相对论152

5.1　狭义相对论的基本原理洛伦兹变换153

一、伽利略变换　力学相对性原理二、狭义相对论的基本原理三、洛伦兹变换四、相对论速度变换式5.2　狭义相对论的时空观159

一、同时的相对性二、长度收缩效应三、时间膨胀效应5.3　狭义相对论动力学164

一、相对论质量和动量二、狭义相对论动力学的基本方程5.4　相对论能量167

一、相对论动能二、相对论能量三、动量与能量的关系本章小结171

习题五172

第二篇 振动和波动 波动光学第六章　振动和波176

6.1　简谐振动176

一、谐振动的微分方程和运动方程二、由初始条件确定振幅和初相位三、坐标原点的选取对于振动表达式的影响四、简谐振动的其他表示法五、谐振动的能量6.2　阻尼振动和受迫振动　共振186

一、阻尼振动二、受迫振动三、共振6.3　谐振动的合成191

一、同振动方向、同频率的谐振动的合成二、同振动方向、不同频率的谐振动的合成三、同频率的两个相互垂直的谐振动的合成四、相互垂直的不同频率的谐振动的合成191

6.4　频谱分析200

6.5　机械波的产生和传播202

一、机械波产生的条件二、波面和波线三、横波和纵波四、波速五、波长、周期、频率6.6　平面简谐波的波函数206

一、波函数二、平面简谐波的波函数三、波函数的物理意义四、平面波的波动方程五、波的能量六、声波七、超声波八、次声波6.7　波的干涉　驻波217

一、波的叠加原理二、波的干涉三、驻波四、半波损失五、简正模式6.8　多普勒效应225

一、波源相对于介质不动，观测者以速度vR沿着二者的连线运动二、观测者相对于介质不动，波源以速度vS沿着二者的连线运动三、波源和观测者相对于介质在二者连线上同时运动225

6.9　波包和非线性波228

一、波包和群速度二、非线性效应对波动的影响三、孤波和孤子本章小结231

习题六233

第七章　波动光学238

7.1　光的单色性和相干性、光程238

一、光源二、光的单色性和相干性三、光程四、明暗干涉条纹产生的条件7.2　杨氏双缝干涉243

一、杨氏双缝实验二、其他分波阵面的干涉实验7.3　薄膜干涉248

一、薄膜干涉二、等倾干涉三、增透膜与增反膜四、等厚干涉7.4　迈克耳孙干涉仪　激光干涉仪257

一、迈克耳孙干涉仪二、激光干涉仪7.5　惠更斯-菲涅耳原理260

一、光的衍射二、惠更斯-菲涅耳原理7.6　单缝的夫琅禾费衍射262

一、单缝衍射二、菲涅耳半波带法三、单缝衍射的光强分布262

7.7　圆孔衍射　分辨本领269

一、圆孔的夫琅禾费衍射二、光学仪器的分辨本领7.8　衍射光栅274

一、光栅的构造二、光栅衍射条纹三、谱线的缺级四、光栅光谱五、光栅的分辨本领7.9　X射线衍射282

一、X射线二、X射线在晶体上的衍射——布拉格公式三、劳厄相和德拜相7.10　光的偏振态286

一、自然光二、线偏振光三、部分偏振光四、圆偏振光和椭圆偏振光7.11　起偏和检偏　马吕斯定律288

一、起偏和检偏二、马吕斯定律7.12　反射光和折射光的偏振290

7.13　双折射现象292

一、晶体的双折射现象二、单轴晶体中的波面三、尼科耳棱镜7.14　椭圆偏振光和圆偏振光　波片295

一、椭圆偏振光和圆偏振光的获得二、波片295

7.15　偏振光的干涉　人工双折射297

一、偏振光的干涉二、色偏振三、人工双折射7.16　旋光现象301

本章小结301

习题七304

第三篇 热物理学第八章　气体动理论312

8.1　气体动理论的基本概念312

一、状态参量、平衡状态与非平衡状态二、统计规律的基本概念三、物质的微观结构模型四、理想气体的微观结构模型与统计假设8.2　理想气体的压强公式与温度公式315

一、压强的微观本质二、理想气体的压强公式三、理想气体的状态方程四、理想气体的温度公式五、理想气体分子的方均根速率8.3　能量按自由度均分定理与理想气体的内能320

一、自由度二、能量按自由度均分定理三、理想气体的内能8.4　麦克斯韦分布律322

一、麦克斯韦速率分布律二、理想气体分子的最概然速率与算术平均速率三、麦克斯韦速度分布律8.5　玻尔兹曼分布律325

一、玻尔兹曼分布律二、重力场中大气密度与压强按高度的分布8.6　气体分子的平均碰撞频率和平均自由程327

一、分子的平均碰撞频率二、分子的平均自由程本章小结330

习题八331

第九章　热力学基础333

9.1　热力学第零定律和第一定律333

一、功二、热量三、热力学第零定律四、热力学第一定律9.2　理想气体的等值过程与摩尔热容337

一、等体（积）过程二、等压过程三、等温过程四、理想气体的摩尔热容9.3　绝热过程与多方过程343

一、绝热过程二、多方过程9.4　循环过程　卡诺循环346

一、循环过程二、卡诺循环三、热泵9.5　热力学第二定律352

一、自发过程的方向性二、可逆过程和不可逆过程三、热力学第二定律的两种表述四、卡诺定理五、卡诺定理的证明9.6　熵增加原理357

一、热力学概率二、热力学第二定律的数学表示熵增加原理三、热力学第二定律的微观意义四、克劳修斯熵五、熵增加原理六、规律和定律357

9.7　热力学第三定律363

一、气体的液化与低温的获得二、热力学第三定律三、低温物理学的发展363

9.8　信息与信息熵365

一、麦克斯韦妖与信息二、信息与信息熵三、信息量四、负熵本章小结371

习题九372

习题答案376