大学物理

第0章 绪论 1

0.1 什么是物理学 1

0.2 学习物理学的意义 1

0.3 研究物理学的方法 2

0.4 物理学的最高追求 5

第1章 质点运动学 6

1.1 位置矢量和位移 6

1.2 速度和加速度 9

1.3 直线运动 12

1.4 平面曲线运动 13

阅读材料1 全球定位系统和质点运动学 19

本章提要 21

练习题 22

科学家简介 伽利略 24

第2章 质点动力学 25

2.1 牛顿运动定律 25

2.2 动量 动量守恒定律 32

2.3 动能 动能定理 38

2.4 势能 机械能转化及守恒定律 44

阅读材料2 火箭与宇宙速度 50

本章提要 53

练习题 55

科学家简介 牛顿 59

第3章 刚体的定轴转动 60

3.1 刚体定轴转动的运动学 60

3.2 刚体定轴转动的动力学 62

阅读材料3 行星与人造地球卫星 74

本章提要 77

练习题 79

科学家简介 开普勒 82

第4章 气体动理论 83

4.1 理想气体的压强和温度 83

4.2 能均分定理 理想气体的热力学能 88

4.3 麦克斯韦速率分布律 90

4.4 玻耳兹曼分布律 93

4.5 气体分子碰撞和平均自由程 95

阅读材料4 真空的获得 97

本章提要 100

练习题 102

科学家简介 玻耳兹曼 104

第5章 热力学基础 105

5.1 热力学第一定律及其应用 105

5.2 循环过程 卡诺循环 113

5.3 热力学第二定律 117

阅读材料5 低温的获得 119

本章提要 123

练习题 125

科学家简介 克劳修斯 127

第6章 静电场 128

6.1 库仑定律 电场强度 128

6.2 高斯定理 135

6.3 电势 141

6.4 静电场中的导体和电介质 146

6.5 电容器 电场能量 151

阅读材料6 压电效应及其逆效应 156

本章提要 158

练习题 159

科学家简介 库仑 162

第7章 稳恒磁场 163

7.1 磁场 磁感应强度 163

7.2 毕奥—萨伐尔定律 166

7.3 磁场的高斯定理和安培环路定理 168

7.4 磁场对运动电荷和载流导线的作用 173

7.5 介质中的磁场 180

阅读材料7 超导电性 184

本章提要 186

练习题 186

科学家简介 安培 190

第8章 电磁感应 电磁场 191

8.1 电磁感应的基本定律 191

8.2 动生电动势 感生电动势 193

8.3 自感 互感 磁场的能量 196

8.4 电磁场 麦克斯韦方程组 200

阅读材料8 电磁波 203

本章提要 206

练习题 207

科学家简介 麦克斯韦 210

第9章 振动学基础 211

9.1 简谐振动的定义 211

9.2 简谐振动的规律 213

9.3 简谐振动的合成 217

阅读材料9 混沌 221

本章提要 223

练习题 223

科学家简介 惠更斯 227

第10章 波动学基础 228

10.1 机械波的产生及描述 228

10.2 平面简谐波 230

10.3 波的衍射和干涉 235

阅读材料10 超声波简介 242

本章提要 244

练习题 245

科学家简介 多普勒 247

第11章 波动光学 248

11.1 光的本性 光源 248

11.2 光的相干性 光程和光程差 251

11.3 分波阵面干涉 254

11.4 薄膜干涉 258

11.5 光的衍射 264

11.6 光栅衍射 269

11.7 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领 274

11.8 光的偏振现象 276

阅读材料11 全息照相 281

本章提要 283

练习题 286

科学家简介 菲涅耳 291

第12章 狭义相对论 292

12.1 狭义相对论的基本原理 洛伦兹坐标变换 292

12.2 狭义相对论的时空观 295

12.3 相对论动力学 298

阅读材料12 广义相对论 300

本章提要 301

练习题 302

科学家简介 爱因斯坦 304

第13章 量子物理基础 305

13.1 量子论的形成 305

13.2 物质波不确定关系 315

13.3 波函数薛定谔方程 319

阅读材料13 黑洞简介 323

本章提要 325

练习题 326

科学家简介 普朗克 328

附录 329

附录一 国际单位制(SI) 329

附录二 常用物理常量 330

附录三 数学公式 331

附录四 科学家名称 333

参考答案 335