大学物理

绪论 1

第一篇 力学 5

第一章　质点运动学 5

1-1 参考系 质点 5

1-2 运动方程 速度 加速度 7

1-3 直线运动 13

1-4 抛体运动 19

1-5 圆周运动 21

1-6 相对运动 26

小结 28

讨论题 30

习题 31

2-1 牛顿运动定律 34

第二章　牛顿运动定律 34

2-2 力学中常见的力 38

2-3 牛顿运动定律的应用 43

2-4 变力作用下动力学的基本问题 48

小结 51

讨论题 52

习题 53

第三章　能量守恒 57

3-1 功 功率 57

3-2 动能 动能定理 61

3-3 势能 63

3-4 功能原理 机械能 守恒定律 66

3-5 能量守恒定律 70

小结 71

讨论题 73

习题 74

第四章　动量守恒 78

4-1 冲量和动量 78

4-2 质点的动量定理 80

4-3 动量守恒定律 83

4-4 碰撞 85

4-5 质心 质心运动定理 90

4-6　火箭飞行原理 94

4-7 经典力学的适用范围 96

小结 97

讨论题 98

习题 99

第五章　角动量守恒 103

5-1 质点的角动量守恒定律 103

5-2 质点系的角动量守恒定律 106

小结 109

讨论题 110

习题 110

阅读材料一 宇宙航行 111

阅读材料二 物理学中的对称性 114

第六章　刚体定轴转动 116

6-1 刚体的平动和转动 116

6-2　转动惯量 117

6-3　转动定律 120

6-4 刚体定轴转动的动能定理 122

6-5 刚体定轴转动的角动量守恒定律 126

小结 128

讨论题 131

习题 131

7-1 气体动理论的基本概念 137

第二篇　热学基础 137

第七章　气体动理论 137

7-2 气体的物态参量 理想气体物态方程 139

7-3 理想气体的压强公式 142

7-4 气体分子平均平动动能与温度的关系 144

7-5 能量均分定理 理想气体的内能 146

7-6 气体分子速率分布 149

7-7 分子碰撞 154

小结 156

讨论题 158

习题 159

第八章　热力学 162

8-1 内能 功 热量 162

8-2 热力学第一定律 163

8-3 等值过程 165

8-4 绝热过程 170

8-5 循环过程 卡诺循环 172

8-6 热力学第二定律 175

8-7 卡诺定理 177

8-8 热力学第二定律的统计意义 178

8-9 熵 玻耳兹曼关系 180

小结 183

讨论题 185

习题 186

阅读材料三 等离子体 188

第三篇　电磁学 193

第九章　静电场 193

9-1 电荷 193

9-2 库仑定律 194

9-3 电场强度 197

9-4 电场强度的计算 199

9-5　高斯定理 204

9-6　高斯定理的应用 206

9-7 电介质中的静电场电位移矢量 209

9-8 电势 213

9-9 电势的计算 217

9-10 场强与电势的关系 220

9-11 静电场中的导体 223

9-12 电容器 225

9-13 静电场的能量 229

小结 231

讨论题 235

习题 235

10-1 恒定电流 电流密度 240

第十章　恒定磁场 240

10-2　磁现象的电本质 242

10-3　磁感应强度 243

10-4 毕奥-萨伐尔定律 246

10-5 磁感应强度的计算 248

10-6 安培环路定理 磁场强度 251

10-7 安培环路定理的应用 253

10-8　磁场对载流导线的作用力 256

10-9 磁场对载流线圈的磁力矩 260

10-10 运动的带电粒子 263

10-11 物质的磁性 269

小结 274

讨论题 277

习题 279

阅读材料四 超导电性 283

11-1 电磁感应的基本现象 287

第十一章 电磁感应和电磁场 287

11-2 电磁感应的基本规律 289

11-3 动生电动势 292

11-4 感生电动势 297

11-5 自感和互感 299

11-6　磁场的能量 304

11-7 电磁场理论 306

小结 311

讨论题 313

习题 315

第十二章　机械振动 323

12-1 简谐振动 323

第四篇　波动学 323

12-2 描述简谐振动的物理量 326

12-3 谐振系统的能量 330

12-4 简谐振动的合成 332

小结 334

讨论题 336

习题 337

第十三章　机械波 341

13-1 机械波的形成 341

13-2 描述波动的基本物理量 343

13-3　波的几何描述 345

13-4　平面简谐波 346

13-5 波的能量 351

13-6 惠更斯原理 波的衍射 353

13-7　波的干涉 355

13-8 驻波 358

13-9 声波 359

13-10 多普勒效应 360

小结 363

讨论题 364

习题 365

阅读材料五 超声波 367

第十四章 电磁振荡和电磁波 370

14-1 电磁振荡 370

14-2 电磁波 372

小结 375

讨论题 376

习题 376

第十五章　几何光学 378

15-1 光的反射和折射 378

15-2 光在球面上的折射 382

15-3 光在球面上的反射 385

15-4 薄透镜 386

小结 391

讨论题 393

习题 394

第十六章　光的干涉 396

16-1 光波 396

16-2 相干光 光程差 397

16-3 双缝干涉 400

16-4　薄膜干涉 403

16-5 薄膜的等厚干涉 405

16-6 迈克耳孙干涉仪等倾干涉 409

小结 410

讨论题 412

习题 413

第十七章　光的衍射 415

17-1 光的衍射现象 惠更斯-菲涅耳原理 415

17-2 单缝衍射 416

17-3　衍射光栅 420

17-4 光学仪器的分辨本领 422

小结 423

讨论题 424

习题 425

第十八章　光的偏振 427

18-1 自然光和偏振光 427

18-2 起偏振 428

18-3　检偏振 430

18-4　光的双折射 432

小结 436

讨论题 437

习题 437

第五篇　近代物理基础 441

第十九章　狭义相对论简介 441

19-1 经典时空观 441

19-2 狭义相对论的基本原理 445

19-3 相对论中的时间、同时性和长度 450

19-4 相对论中的质量和能量 454

小结 460

讨论题 461

习题 462

阅读材料六 广义相对论 463

阅读材料七 原子能 468

20-1 黑体辐射 普朗克能量子假设 471

第二十章　波和粒子 471

20-2 光电效应 474

20-3 光量子 爱因斯坦光电效应方程 476

20-4　康普顿散射 479

20-5 实物粒子的波粒二象性德布罗意波 483

20-6　不确定关系 485

20-7 波函数 488

20-8　量子力学简介 491

20-9 一维无限深势阱中的粒子 493

20-10 势垒穿透 496

小结 498

讨论题 500

习题 500

阅读材料八 粒子物理 502

21-1 氢原子的光谱规律 505

第二十一章　原子的量子理论 505

21-2　玻尔的氢原子理论 506

21-3　玻尔理论的发展 511

21-4 量子力学中的氢原子理论 513

21-5 元素周期律 原子的电子壳层结构 517

小结 520

讨论题 521

习题 522

阅读材料九 半导体 523

阅读材料十 激光 528

附录一　矢量 533

附录二　正交坐标系 540

附录三 常用物理量单位 542

附录四 常用的物理常量 544

习题参考答案 545