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第一章 质点运动学1

第一节 质点运动的描述1

一、质点、参考系、坐标系1

二、轨迹2

第二节 速度5

一、位移和路程5

二、速度5

第三节 加速度7

一、加速度7

二、加速度在直角坐标系中的表示式8

思考题 习题13

第二章 质点动力学15

第一节 运动定律15

一、牛顿第一定律15

二、牛顿第二定律16

三、牛顿第三定律16

第二节 常见的力17

一、万有引力 重力17

二、电磁力19

三、弹性力19

四、摩擦力22

第三节 牛顿运动定律的应用举例23

思考题 习题26

第三章 功与能29

第一节 功和功率29

一、恒力做的功29

二、变力做的功30

三、功率31

第二节 动能定理32

一、质点动能定理32

二、质点组动能定理34

第三节 势能35

一、保守力与非保守力35

二、势能 势能曲线37

三、功能原理和机械能守恒定律39

思考题 习题41

第四章 动量守恒43

第一节 质点动量定理43

一、质点的动量43

二、力的冲量44

三、质点系动量定理45

第二节 质点系动量定理和动量守恒定律47

一、质点系动量定理47

二、动量守恒定律49

三、质点系动量守恒定律的应用49

四、火箭飞行原理54

思考题 习题55

第五章 角动量守恒58

第一节 质点角动量定理及角动量守恒定律58

一、质点的角动量58

二、力矩60

三、质点的角动量定理及角动量守恒定律60

第二节 质点系角动量定理及角动量守恒定律64

一、质点系角动量定理64

二、质点系角动量守恒定律66

思考题 习题67

第六章 分子物理学68

第一节 分子运动的一些基本概念68

第二节 理想气体分子运动论69

一、理想气体状态方程69

二、理想气体的分子模型70

三、理想气体的压强公式70

四、理想气体的能量公式72

五、理想气体定律的推导73

第三节 气体分子的速率分布律74

一、速率分布函数75

二、麦氏速率分布曲线的特征75

三、最概然速率76

四、方均根速率和平均速率76

五、速率分布曲线与气体T及气体分子质量m的关系76

六、韦氏速率分布律的成立条件77

第四节 能量按自由度均分定理77

一、分子运动的自由度数77

二、能量按自由度均分定理78

三、理想气体的内能78

四、平均自由程和碰撞频率79

第五节 输运过程80

一、热传导80

二、扩散81

三、透膜输运81

第六节 液体的表面现象82

一、表面张力和表面能82

二、曲面下的附加压强84

三、毛细现象85

思考题 习题86

第七章 热力学基础88

第一节 热力学的一些基本概念88

一、热力系统88

二、平衡态和准静态过程88

第二节 热力学第一定律89

一、内能、功和热量89

二、热力学第一定律90

第三节 热力学第一定律的应用91

一、等体过程91

二、等压过程91

三、等温过程92

四、绝热过程93

第四节 热力学第二定律95

一、不可逆过程是相互关联的95

二、热力学第二定律96

第五节 热力学第二定律的微观实质96

一、宏观状态和微观状态96

二、热力学概率99

三、无序性99

四、热力学第二定律的统计意义99

五、熵 熵增加原理99

习题100

电磁学101

第八章 静电场102

第一节 物质的电结构102

一、物体的带电现象102

二、电荷的量子性102

三、电荷守恒定律102

四、电荷的相互作用103

五、静电场叠加原理104

六、物质按导电性能分类104

第二节 电场 电场强度104

一、电场104

二、电场强度105

三、电场强度的计算106

第三节 电势110

一、静电场力做功的特性110

二、电势111

三、电势的计算111

第四节 静电场的环路定律和高斯定理115

一、环路定律115

二、高斯定理115

第五节 导体在静电场中的行为特性120

一、导体的静电平衡条件120

二、带电导体上的电荷分布121

三、带电导体表面附近的场强121

四、静电屏蔽122

五、高压应用123

第六节 导体的电容和电场的能量123

一、孤立导体的电容123

二、电容器124

三、电场的能量125

第七节 电介质对电场的影响127

一、电介质的极化127

二、电介质内的电场128

三、有电介质的平行板电容器129

四、电位移矢量130

思考题 习题131

第九章 稳恒磁场135

第一节 磁的基本现象135

一、磁的基本现象135

二、磁场137

第二节 磁感应强度138

一 磁感应强度B138

二 毕奥—沙伐尔定律139

第三节 磁场中的环路定律与高斯定理142

一、安培环路定律142

二、磁场的高斯定理145

第四节 磁场对运动电荷及通电导线的作用145

一、磁场对运动电荷的作用145

二、磁场对通电导线的作用146

三、磁场作用于通电线圈的力矩148

第五节 带电粒子在磁场中的运动150

一、带电粒子在均匀磁场中的运动150

二、荷质比的测定152

三、回旋加速器的基本原理152

四、霍尔效应153

第六节 磁介质对磁场的影响154

一、介质对磁场的影响154

二、磁场强度155

三、磁介质中的环路定律156

四、铁磁质157

五、超导现象158

思考题 习题158

第十章 电磁感应及电磁场162

第一节 电磁感应的实验研究162

第二节 电磁感应基本定律164

一、楞次定律164

二、法拉第电磁感应定律165

第三节 电磁感应的本质167

一、电动势167

二、电源电动势的定义167

三、动生电动势168

四、感生电动势171

第四节 电磁感应的应用173

一、自感现象173

二、互感现象175

三、涡电流178

第五节 磁场的能量179

一、通电线圈储能179

二、磁场的能量180

思考题 习题181

第十一章 电磁场理论的基本概念和电磁波184

第一节 电磁场 麦克斯韦方程组184

一、涡旋电场184

二、位移电流184

三、电磁场186

四、麦克斯韦方程组186

第二节 电磁波187

一、电磁波的传播187

二、电磁波的产生188

三、赫兹实验190

第三节 电磁波的基本性质191

一、平面电磁波的基本性质191

二、电磁波的能流密度——坡印亭矢量192

三、电磁波谱194

四、无线电波195

思考题 习题196

第十二章 波动198

第一节 简谐振动198

一、简谐振动及其特征量198

二、简谐振动的旋转矢量描述法203

三、简谐振动的能量206

第二节 同一直线上简谐振动的合成208

一、同一直线上同频率简谐振动的合成208

二、同一直线上不同频率简谐振动的合成 拍210

第三节 阻尼振动 受迫振动211

一、阻尼振动211

二、受迫振动212

第四节 简谐波 波的传播213

一、弹性媒质中简谐波的形成与传播213

二、平面简谐波的表达式 波动微分方程216

三、波的能量和能流221

四、惠更斯原理 波的反射和折射222

第五节 波的叠加224

一、波的叠加原理224

二、波的干涉224

三、驻波227

第六节 多普勒效应229

一、波源静止，观测者以速率vR运动230

二、波源以速率vR运动，观测者静止230

三、一般情况，波源与观测者都运动231

思考题 习题233

第十三章 光波237

第一节 光波237

一、光源与光的传播238

二、光程与光程差240

三、光的非相干叠加与相干叠加242

第二节 光的干涉243

一、杨氏干涉实验243

二、薄膜干涉247

三、迈克耳孙干涉仪252

第三节 光的衍射253

一、衍射现象253

二、惠更斯—菲涅耳原理255

三、单缝夫琅禾费衍射256

四、光学成像仪器的分辨本领260

五、光栅衍射与光栅光谱263

第四节 光的偏振266

一、自然光与偏振光267

二、起偏与检偏 反射与折射光的偏振268

三、双折射现象271

思考题 习题272

第十四章 光量子276

第一节 热辐射276

第二节 光电效应283

第三节 康普顿效应287

第四节 光的“波动”性和“粒子”性的统一291

习题292

习题答案294