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今日物理趣闻A 基本粒子1

A.1 粒子的发现与特征1

A.2 粒子分类2

A.3 粒子的转化与守恒定律4

A.4 夸克5

A.5 色6

A.6 粒子研究与技术8

第1篇 力学13

第1章 质点运动学13

1.1 参考系13

1.2 质点的位矢、位移和速度17

1.3 加速度21

1.4 匀加速运动25

1.5 抛体运动27

1.6 圆周运动30

1.7 相对运动34

提要36

思考题37

习题38

科学家介绍 伽利略41

第2章 运动与力43

2.1 牛顿运动定律43

2.2 常见的几种力47

2.3 基本的自然力50

2.4 应用牛顿定律解题52

2.5 非惯性系与惯性力57

2.6 科里奥利力60

2.7 潮汐63

提要67

思考题68

习题70

科学家介绍 牛顿76

今日物理趣闻B 混沌——决定论的混乱78

B.1 决定论的可预测性78

B.2 决定论的不可预测性78

B.3 对初值的敏感性80

B.4 几个混沌现象实例81

第3章 动量与角动量84

3.1 冲量与动量定理84

3.2 动量守恒定律87

3.3 火箭飞行原理90

3.4 质心91

3.5 质心运动定理93

3.6 质点的角动量和角动量定理97

3.7 角动量守恒定律99

3.8 质点系的角动量定理101

3.9 质心参考系中的角动量103

提要104

思考题105

习题106

科学家介绍 开普勒109

第4章 功和能110

4.1 功110

4.2 动能定理113

4.3 势能116

4.4 引力势能118

4.5 由势能求保守力120

4.6 机械能守恒定律121

4.7 守恒定律的意义127

4.8 碰撞128

4.9 两体问题133

4.10 流体的稳定流动135

4.11 伯努利方程136

提要140

思考题141

习题143

今日物理趣闻C 奇妙的对称性147

C.1 对称美147

C.2 对称性种种149

C.3 物理定律的对称性150

C.4 宇称守恒与不守恒150

C.5 自然界的不对称现象152

C.6 关于时间的对称性153

第5章 刚体的转动155

5.1 刚体转动的描述155

5.2 转动定律157

5.3 转动惯量的计算159

5.4 转动定律的应用162

5.5 角动量守恒165

5.6 转动中的功和能168

5.7 进动172

提要174

思考题175

习题177

第6章 狭义相对论基础181

6.1 牛顿相对性原理和伽利略变换181

6.2 爱因斯坦相对性原理和光速不变184

6.3 同时性的相对性和时间延缓185

6.4 长度收缩189

6.5 洛伦兹坐标变换191

6.6 相对论速度变换195

6.7 相对论质量197

6.8 力和加速度的关系200

6.9 相对论动能201

6.10 相对论能量202

6.11 动量和能量的关系205

6.12 相对论力的变换208

提要209

思考题210

习题211

科学家介绍 爱因斯坦214

今日物理趣闻D 弯曲的时空——广义相对论简介216

D.1 等效原理216

D.2 光线的偏折和空间弯曲218

D.3 广义相对论219

D.4 引力时间延缓221

D.5 引力波222

D.6 黑洞224

今日物理趣闻E 大爆炸和宇宙膨胀226

E.1 现时的宇宙226

E.2 宇宙膨胀和大爆炸227

E.3 从大爆炸到今天229

E.4 宇宙的未来232

E.5 至大和至小的理论结合起来了235

第2篇 电磁学239

第7章 静电场239

7.1 电荷239

7.2 库仑定律与叠加原理242

7.3 电场和电场强度244

7.4 静止的点电荷的电场及其叠加246

7.5 电场线和电通量251

7.6 高斯定律253

7.7 利用高斯定律求静电场的分布254

提要258

思考题259

习题260

第8章 电势264

8.1 静电场的保守性264

8.2 电势差和电势266

8.3 电势叠加原理268

8.4 电势梯度271

8.5 电荷在外电场中的静电势能273

8.6 电荷系的静电能274

8.7 静电场的能量276

提要278

思考题279

习题279

第9章 静电场中的导体283

9.1 导体的静电平衡条件283

9.2 静电平衡的导体上的电荷分布284

9.3 有导体存在时静电场的分析与计算285

9.4 静电屏蔽287

9.5 唯一性定理288

提要291

思考题291

习题292

今日物理趣闻F 大气电学294

F.1 晴天大气电场294

F.2 雷暴的电荷和电场296

F.3 闪电299

第10章 静电场中的电介质302

10.1 电介质对电场的影响302

10.2 电介质的极化303

10.3 D的高斯定律306

10.4 电容器和它的电容310

10.5 电容器的能量313

提要315

思考题316

习题316

第11章 恒定电流321

11.1 电流和电流密度321

11.2 恒定电流与恒定电场323

11.3 欧姆定律和电阻324

11.4 电动势327

11.5 有电动势的电路328

11.6 电容器的充电与放电331

11.7 电流的一种经典微观图像332

提要335

思考题336

习题336

第12章 磁场和它的源339

12.1 磁力与电荷的运动339

12.2 磁场与磁感应强度340

12.3 毕奥-萨伐尔定律343

12.4 匀速运动点电荷的磁场348

12.5 安培环路定理349

12.6 利用安培环路定理求磁场的分布352

12.7 与变化电场相联系的磁场354

12.8 电场和磁场的相对性和统一性357

提要358

思考题359

习题360

科学家介绍 麦克斯韦363

第13章 磁力366

13.1 带电粒子在磁场中的运动366

13.2 霍尔效应368

13.3 载流导线在磁场中受的磁力370

13.4 载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩371

13.5 平行载流导线间的相互作用力374

提要376

思考题377

习题378

今日物理趣闻G 等离子体383

G.1 物质的第四态383

G.2 等离子体内的磁场385

G.3 磁场对等离子体的作用386

G.4 热核反应387

G.5 等离子体的约束388

G.6 冷聚变391

第14章 磁场中的磁介质392

14.1 磁介质对磁场的影响392

14.2 原子的磁矩393

14.3 磁介质的磁化396

14.4 H的环路定理398

14.5 铁磁质400

14.6 简单磁路404

提要405

思考题406

习题407

第15章 电磁感应410

15.1 法拉第电磁感应定律410

15.2 动生电动势412

15.3 感生电动势和感生电场415

15.4 互感417

15.5 自感419

15.6 磁场的能量421

提要423

思考题424

习题425

科学家介绍 法拉第428

今日物理趣闻H 超导电性431

H.1 超导现象431

H.2 临界磁场432

H.3 超导体中的电场和磁场433

H.4 第二类超导体434

H.5 BCS理论435

H.6 约瑟夫森效应436

H.7 超导在技术中的应用438

H.8 高温超导439

第16章 麦克斯韦方程组和电磁辐射441

16.1 麦克斯韦方程组441

16.2 加速电荷的电场444

16.3 加速电荷的磁场446

16.4 电磁波的能量448

16.5 同步辐射451

16.6 电磁波的动量453

16.7 A-B效应454

提要456

思考题456

习题457

数值表460

习题答案462

索引476